Opiul, morfina, heroina, codeina și medicamentele sintetice precum hidrocodona au un lucru mare în comun: toate sunt derivate din macul de opiu, Papaver somniferum, o floare drăguță cultivată în climele uscate. Leslie Nemo, de la LiveScience, relatează că cercetătorii au analizat genomul macului, descoperind că o serie de mutații din interiorul plantei în urmă cu 7 milioane de ani au dat florii superputerea sa care ucide durerea.
Pentru a investiga, o echipă internațională de cercetători a secvențiat cele 2, 72 miliarde de perechi de baze pe 11 cromozomi care alcătuiesc cea mai mare parte a genomului macului de opiu, potrivit noului lor studiu publicat în revista Science. Apoi au identificat și perfecționat pe 15 gene care produc morfină și alți compuși înrudiți. Folosind o tehnică numită „ceas molecular”, au fost capabili să spună cât de departe au avut loc anumite mutații în timp.
Prima dezvoltare majoră a avut loc acum 110 milioane de ani, când macul a făcut o copie suplimentară a aproape întregului său genom. Acest lucru nu este neobișnuit în anumite tipuri de plante. În timp ce o copie rămâne relativ stabilă, a doua copie dezvoltă adesea mutații interesante care conferă plantei noi caracteristici. Conform unui comunicat de presă, acest genom duplicat a oferit macului capacitatea de a produce diverși compuși care ajută la eliminarea microbilor și a dăunătorilor, dar, de asemenea, atrage mai mulți polenizatori.
Cu mai mult de 7, 8 milioane de ani în urmă, două gene pentru sinteza acestor substanțe chimice s-au contopit într-un „megagen” numit STORR, care este responsabil pentru primele etape ale sintezei morfinei și codeinei. Nemo raportează că, fără gena cea mare, macul ar transforma moleculele precursoare în noscapină, un compus fără proprietăți de a ucide durerea.
Dar gena STORR nu funcționează singură pentru a produce morfină - se pare că o echipă de gene ajută la proces. Când, de ce și modul în care gena STORR s-a legat cu alții pentru a produce potențialul analgezic este un mister pe care cercetătorii speră să îl investigheze mai departe în studiile viitoare.
Deocamdată, însă, a avea genomul macului în mână este o afacere importantă pentru producătorii de medicamente. Ryan Mandelbaum de la Gizmodo relatează că, deși epidemia de opioide face să pară că lumea este trează în droguri, nu este cazul. Multe regiuni, în special națiuni non-vestice, se confruntă cu deficiențe de morfină și narcotice în tratarea pacienților în clinicile medicale, astfel că găsirea unor modalități mai ieftine și mai rapide de a produce medicamente este esențială.
În prezent, creșterea macului de opiu este încă cea mai bună modalitate de a produce acești compuși, ceea ce se întâmplă la fermele dintr-un arc de 4.500 de mile, din Turcia până în Birmania. Având la îndemână secvența genomului de mac ar putea permite cercetătorilor să crească noi tulpini de macuri care cresc mai bine în câmpurile agricole. „Ca orice alte specii de plante, macul este supus bolilor prin mucegai”, spune Graham Katherine Gammon, la Inside Science. „În viitor, am putea obține un randament mai mare de medicamente într-un mod controlat prin culturi rezistente la boli.”
