Молекулярні біологи змусили тютюн синтезувати одразу п’ять психоделіків, які в природі утворюються в організмах з трьох різних царств живої природи — рослин, тварин і грибів. Щоправда, коли всі ці сполуки синтезувалися в одній рослині одночасно, їхній вихід різко знижувався. Утім, дослідники сподіваються, що у майбутньому культурні рослини можна буде використовувати як своєрідні біофабрики для виробництва сполук із психоделічними властивостями. Дослідження опублікували в журналі Science Advances.
Тютюн Бентхама, який використали для синтезу п'ятьох різних психоделіків. Charles Andres / Wikimedia Commons
Як тютюн змусили виробляти психоделіки різних організмів?
Останніми роками відновився інтерес до природних психоделіків для лікування психічних розладів, але отримувати такі речовини у великих кількостях з природних джерел непросто, а хімічний синтез складний і супроводжується утворенням небажаних побічних продуктів. Саме тому дослідники розглядають біокаталіз — використання ферментів для синтезу потрібних молекул — як одну з перспективних альтернатив. У новій роботі науковці за допомогою бактерій внесли в клітини тютюну Бентхама (Nicotiana benthamiana) дев’ять нових генів.
Рослини, у яких зазвичай виробляється психоделік ДМТ. Він виробляється у різних частинах цих рослин, але завдяки новим генам тютюн зміг виробити ДМТ разом із чотирма іншими психоделіками. Berman et al. / Science Advances, 2026
Це допомогло тютюну синтезувати N,N-диметилтриптамін (ДМТ), буфотенін, 5-метокси-ДМТ, псилоцин та псилоцибін. Попри подібність хімічної будови, у природі ці сполуки утворюються у зовсім різних організмах: псилоцин і псилоцибін — у грибах роду Psilocybe, ДМТ — у рослині Psychotria viridis, а буфотенін і 5-метокси-ДМТ — у тілі колорадської річкової ропухи (Incilius alvarius). Модифікованим рослинам вдалося синтезувати ДМТ і 5-метокси-ДМТ у кількостях, менших за ті, що спостерігаються у природних джерелах, а псилоцибін — у достатніх для отримання психоделічного ефекту.
При цьому тютюн утворював цільові речовини з власного запасу амінокислоти триптофану, без додавання зовнішніх попередників чи проміжних сполук. Однак, коли науковці одночасно активували синтез всіх п’яти психоделіків в одній рослині, вони почали конкурувати між собою за спільні ресурси клітин, так що вироблення всіх сполук різко знизилося. Найпомітніше це позначилося на синтезі ДМТ: його концентрація зменшилася з 89 до 0,08 мікрограмів на грам сирої маси. При цьому саме для цієї сполуки науковці вперше відтворили повний цикл біосинтезу в клітинах.
Як добувають і використовують психоделіки
🍄 Хіміки знайшли спосіб знешкодити отруту в психоделічних грибах — за методом, який був відомим ще давнім грекам.
🐸 Попит на психоделіки скоротив чисельність мексиканських ропух, чий слиз містить психоактивні речовини.
🧠 Психоделік ДМТ посприяв утворенню нових нейронів у мозку мишей — навіть без психоактивного ефекту.
💊 Психоделіки від депресії в клінічних дослідженнях виявилися не ефективнішими за звичайні антидепресанти.
