As descobertas foram publicadas na revista científica Plant Biotechnology Journal. Para alcançar essas conclusões, os pesquisadores reconstruíram enzimas que não existem mais hoje, mas que estavam ativas há milhões de anos em ancestrais primitivos da planta de cannabis. As enzimas são essenciais na produção de canabinoides na cannabis, facilitando as reações químicas que geram esses compostos bioativos com potencial medicinal reconhecido.

A Evolução das Enzimas da Cannabis ao Longo do Tempo

As plantas de cannabis atuais dependem de enzimas altamente especializadas para produzir THC, CBD e CBC. Cada substância é gerada por uma enzima específica e dedicada. A nova pesquisa revela que essa precisão é resultado da evolução e não foi sempre assim.

As versões arcaicas dessas enzimas eram bastante flexíveis. Uma única enzima ancestral poderia gerar múltiplos canabinoides simultaneamente. Com o passar do tempo, ocorreram duplicações gênicas durante a evolução da cannabis, permitindo que essas enzimas se tornassem gradualmente mais especializadas e eficientes na produção de compostos individuais.

Recriando a Química Antiga da Cannabis

Para desvendar essa história, os pesquisadores empregaram um método chamado reconstrução de sequências ancestrais. Ao analisarem o DNA de plantas modernas, conseguiram prever como as enzimas antigas provavelmente se pareceriam há milhões de anos. Essas versões recriadas, conhecidas como enzimas ancestrais, foram então produzidas em laboratório e testadas diretamente.

Os resultados oferecem a primeira evidência experimental de que a produção de canabinoides, incluindo compostos como o THC, teve início em um ancestral relativamente recente da cannabis e se tornou mais refinada à medida que a planta evoluiu. Esse processo ajudou a moldar o complexo perfil químico que observamos na cannabis atualmente.

Novas Perspectivas com Potencial Biotecnológico

Além de revelar como a química da cannabis evoluiu, o estudo destaca oportunidades práticas. As enzimas ancestrais reconstruídas mostraram ser mais fáceis de produzir em micro-organismos, como células de levedura, do que as enzimas modernas da cannabis. Isso é significativo porque os canabinoides estão sendo cada vez mais fabricados utilizando métodos biotecnológicos em vez de serem cultivados diretamente nas plantas.

“O que antes parecia ‘inacabado’ do ponto de vista evolutivo, acaba se mostrando altamente útil”, afirma o pesquisador da WUR, Robin van Velzen, que liderou o estudo ao lado da colega Cloé Villard. “Essas enzimas ancestrais são mais robustas e flexíveis do que suas descendentes, o que as torna pontos de partida muito atraentes para novas aplicações na biotecnologia e na pesquisa farmacêutica.”

Rumo a Novas Variedades Medicinais de Cannabis

Uma enzima recriada se destacou por produzir CBC de forma muito específica, um canabinoide conhecido por suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. “Atualmente, não existe planta de cannabis com um conteúdo naturalmente alto de CBC. Introduzir essa enzima em uma planta de cannabis poderia, portanto, resultar em variedades medicinais inovadoras”, explica Van Velzen.

Coletivamente, as descobertas demonstram como o estudo do DNA de plantas antigas pode aprofundar nossa compreensão da evolução e, ao mesmo tempo, abrir novas formas de produzir compostos valiosos medicamente derivados da cannabis.