O que é que plantas, sapos e cogumelos têm em comum? Todos conseguem sintetizar substâncias psicadélicas - e, agora, os seus “poderes” foram reunidos numa única planta, numa espécie de “Captain Planet” ainda mais alucinante.
Pela primeira vez, cientistas pegaram nos genes que estes organismos usam para fabricar cinco psicadélicos naturais e introduziram-nos numa planta de tabaco (Nicotiana benthamiana). O resultado foi surpreendente: a planta passou a produzir, ao mesmo tempo, os cinco compostos.
À medida que cresce o interesse pelos psicadélicos como potenciais tratamentos para doenças como depressão, ansiedade e PTSD (perturbação de stress pós-traumático), este novo sistema pode tornar-se uma ferramenta prática para gerar estas substâncias em quantidades adequadas para 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 proeminentes com valor terapêutico, dos seus derivados e de análogos vegetais não naturais, oferecendo um ponto de partida para a sua produção em plantas”.
Psicadélicos triptamínicos: psilocina, psilocibina e compostos de DMT
Os psicadélicos triptamínicos são uma classe de compostos que inclui psilocina, psilocibina e vários compostos de dimetiltriptamina (DMT). A capacidade de produzir estas substâncias surgiu, de forma independente, em diferentes ramos da árvore da vida - em plantas, fungos e animais.
Nos últimos anos, múltiplos estudos indicaram que os psicadélicos triptamínicos podem representar um recurso ainda pouco explorado no desenvolvimento de intervenções para a saúde mental.
Ainda assim, o avanço nesta área continua condicionado, em parte devido a restrições regulamentares - o que reforça a necessidade de mais investigação e, ao mesmo tempo, cria obstáculos concretos para quem trabalha no laboratório.
Porque é difícil obter psicadélicos naturais (e por que isso importa)
Segundo os investigadores, “tradicionalmente, o fornecimento de psicadélicos depende de produtores naturais, sobretudo plantas, fungos e o sapo do Deserto de Sonora”.
O problema é que recolher estes organismos para extrair compostos psicoactivos levanta questões ecológicas e éticas, tanto mais que muitos se encontram cada vez mais expostos a perda de habitat e sobre-exploração.
Como foi construída a “fábrica” vegetal de psicadélicos triptamínicos
Para contornar estes desafios, as cientistas de plantas Paula Berman e Janka Höfer, juntamente com a sua equipa, decidiram mapear e reconstruir as vias bioquímicas responsáveis por estes compostos.
O trabalho começou por identificar, em duas plantas - Psychotria viridis e Acacia acuminata - os genes essenciais usados para produzir DMT, bem como a sequência de reacções químicas (passo a passo) necessária para chegar ao composto final.
De seguida, a equipa juntou estes elementos a genes e vias metabólicas já descritas em cogumelos psicadélicos (Psilocybe cubensis) e no sapo-cururu (Rhinella marina). Para completar o “kit” bioquímico, acrescentaram ainda enzimas de suporte provenientes de arroz e de agrião, e introduziram todo este conjunto genético em plantas de tabaco (Nicotiana benthamiana).
A escolha do tabaco não teve que ver com a sua própria capacidade de produzir drogas. A opção prendeu-se com razões práticas: esta espécie é, na prática, um “modelo de laboratório” no mundo vegetal, com crescimento rápido e fácil manipulação experimental.
Produção simultânea de cinco compostos: DMT, psilocina, psilocibina, bufotenina e 5-MeO-DMT
No fim, a equipa monitorizou cuidadosamente a produção de cinco triptaminas psicadélicas:
- DMT, originalmente de plantas
- Psilocina e psilocibina, provenientes de cogumelos
- Bufotenina e 5-MeO-DMT, associadas a sapos
As plantas de tabaco modificadas revelaram-se capazes de produzir os cinco compostos ao mesmo tempo. Contudo, como diferentes vias de produção competem pelos mesmos recursos metabólicos, alguns compostos surgiram em quantidades inferiores às observadas nos seus organismos de origem.
Mesmo assim, os níveis obtidos foram suficientemente altos para indicar que, com ajustes adicionais, o sistema poderá funcionar como uma verdadeira fábrica biológica de triptaminas ao serviço da investigação.
Para além do natural: criação de análogos com possível valor terapêutico
Berman, Höfer e colegas foram ainda mais longe. Ao alterar (ajustar) as enzimas envolvidas na via de produção das triptaminas, conseguiram gerar versões modificadas dos compostos - formas que não ocorrem naturalmente em plantas e que poderão igualmente ter interesse terapêutico.
Com mais investigação, este sistema pode ser refinado para responder a necessidades específicas de laboratório e, potencialmente, ajudar a desenhar compostos novos, orientados para aplicações terapêuticas concretas.
Os investigadores explicam que “a combinação de funções catalíticas ao longo da árvore da vida, juntamente com engenharia metabólica guiada por design racional de proteínas em enzimas mutantes, permitiu uma produção em planta substancialmente mais eficiente dos componentes de indolietilaminas”.
E concluem: “este trabalho estabelece uma plataforma versátil para a biossíntese e diversificação simultâneas de indolietilaminas psicoactivas, abrindo caminho para a sua produção em plantas”.
A investigação foi publicada na Science Advances.
Perspectivas e implicações para a investigação em saúde mental
Se esta plataforma for optimizada, pode tornar-se uma alternativa mais controlada para produzir psicadélicos triptamínicos em contexto científico, reduzindo a dependência de fontes naturais e facilitando estudos comparativos entre compostos, doses e derivados.
Além disso, a possibilidade de criar análogos não naturais pode acelerar a exploração de variações químicas com perfis terapêuticos distintos - incluindo diferenças de duração de efeito, potência e segurança - o que poderá ser particularmente relevante em futuros programas de desenvolvimento farmacológico.
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