O que é que plantas, sapos e cogumelos partilham? Todos conseguem sintetizar substâncias psicadélicas - e, agora, os investigadores conseguiram juntar estas “capacidades” numa única planta, como se fosse um Capitão Planeta ainda mais alucinante.
Num feito inédito, cientistas pegaram nos genes que estes organismos usam para fabricar cinco psicadélicos naturais e inseriram-nos numa planta de tabaco (Nicotiana benthamiana). O resultado: a planta passou a produzir, ao mesmo tempo, os cinco compostos.
Este avanço surge numa altura em que cresce o interesse nos psicadélicos como potenciais opções terapêuticas para problemas como depressão, ansiedade e perturbação de stress pós-traumático (PTSD). O sistema agora desenvolvido poderá tornar-se uma nova via para obter estas moléculas em contexto de investigação.
Uma equipa liderada por investigadores do Instituto Weizmann de Ciência, em Israel, descreve que a sua abordagem “estabeleceu um sistema vegetal heterólogo para a produção de cinco compostos terapêuticos de elevado interesse, dos seus derivados e de análogos vegetais não naturais, oferecendo um ponto de partida para a sua produção em plantas”.
O que são psicadélicos triptamínicos e por que importam
Os psicadélicos triptamínicos constituem uma família de compostos que inclui a psilocina, a psilocibina e várias moléculas do grupo da dimetiltriptamina (DMT). De forma notável, a capacidade de produzir estes químicos apareceu, em diferentes momentos da evolução, em organismos muito diversos ao longo da “árvore da vida” - incluindo plantas, fungos e animais.
Nos últimos anos, vários estudos têm sugerido que os psicadélicos triptamínicos podem representar um recurso ainda pouco explorado no campo da saúde mental.
Apesar disso, o ritmo do progresso científico nesta área continua condicionado, em parte devido a restrições regulamentares, o que reforça a necessidade de mais investigação e cria obstáculos práticos para os laboratórios.
Dependência de produtores naturais e dilemas ecológicos
Segundo os autores, “tradicionalmente, o fornecimento de psicadélicos depende de produtores naturais, sobretudo plantas, fungos e o sapo do Deserto de Sonora”. Contudo, recolher estes organismos para obter os seus compostos psicoactivos levanta preocupações ecológicas e éticas, especialmente porque muitos estão cada vez mais ameaçados pela perda de habitat e pela sobre-exploração.
Para contornar este problema, a cientista de plantas Paula Berman, Janka Höfer e colegas decidiram identificar e reconstruir as vias bioquímicas responsáveis pela síntese destes compostos.
Nicotiana benthamiana como plataforma para DMT, psilocina, psilocibina, bufotenina e 5-MeO-DMT
O grupo começou por localizar os genes essenciais usados por duas plantas - Psychotria viridis e Acacia acuminata - para produzir DMT, bem como as etapas químicas envolvidas, passo a passo, na sua formação.
De seguida, integraram esse conhecimento com genes e vias já descritos em cogumelos psicadélicos (Psilocybe cubensis) e no sapo-cururu (Rhinella marina). Para garantir o bom funcionamento do “circuito” metabólico, acrescentaram ainda enzimas de suporte provenientes do arroz e do agrião e introduziram todo este conjunto genético em plantas de tabaco (Nicotiana benthamiana).
A escolha do tabaco não se deveu ao facto de já ser conhecido por produzir estas drogas; foi sobretudo uma decisão prática: trata-se de uma espécie muito usada em laboratório, com crescimento rápido e elevada facilidade de manipulação experimental.
No final, a equipa acompanhou cuidadosamente a produção de cinco triptaminas psicadélicas: DMT (associada originalmente a plantas), psilocina e psilocibina (associadas a cogumelos), e bufotenina e 5-MeO-DMT (associadas a sapos).
As plantas de tabaco modificadas revelaram-se capazes de sintetizar simultaneamente todos os cinco compostos. Ainda assim, como as diferentes vias de produção competem pelos mesmos recursos dentro da célula, alguns deles surgiram em quantidades inferiores às observadas nos seus organismos de origem.
Mesmo assim, os níveis obtidos foram suficientes para indicar que, com ajustes adicionais, o sistema poderá funcionar como uma “fábrica” biológica de triptaminas para apoiar investigação.
Para além do natural: análogos não naturais com potencial terapêutico
Berman, Höfer e a equipa avançaram ainda mais: ao alterarem as enzimas envolvidas na via de produção das triptaminas, conseguiram gerar versões modificadas destes compostos - moléculas que não aparecem naturalmente em plantas e que também podem ter interesse terapêutico.
Com mais trabalho, esta plataforma poderá ser afinada conforme as necessidades dos investigadores ou até contribuir para desenhar novos compostos, orientados para aplicações terapêuticas específicas.
Nas palavras dos autores, “a combinação de funções catalíticas ao longo da árvore da vida, juntamente com engenharia metabólica orientada por desenho racional de proteínas em enzimas mutantes, permitiu uma produção em planta substancialmente mais eficiente dos componentes de indoletilaminas”. E acrescentam: “este trabalho estabelece uma plataforma versátil para a biossíntese concorrente e a diversificação de indoletilaminas psicoactivas, abrindo caminho para a sua produção em plantas”.
O que pode mudar na prática (e o que continua a depender de regras)
Uma via de produção em plantas pode ajudar a reduzir a pressão sobre espécies recolhidas na natureza e, em paralelo, oferecer uma fonte mais controlável para estudos laboratoriais - algo particularmente relevante quando há escassez de material, variabilidade entre lotes biológicos e limitações no acesso a substâncias regulamentadas.
Ao mesmo tempo, qualquer avanço deste tipo continua a exigir enquadramento rigoroso: desde requisitos de biossegurança para culturas geneticamente modificadas até processos de licenciamento e controlo de substâncias sujeitas a regulamentação. A utilidade científica pode crescer, mas a investigação continuará dependente de regras claras e de supervisão.
A investigação foi publicada na Science Advances.
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