La cannabis contiene dozzine di composti rari e intriganti, ma non sono stati facili o economici da produrre. Questo sta cambiando.
La cannabis, il gruppo di piante frondose tra cui marijuana e canapa, è meglio conosciuto per il THC che fa sballare le persone. Ma la cannabis può contenere molte altre sostanze chimiche. I prodotti con il composto non inebriante CBD, ad esempio, sono proliferati negli ultimi cinque anni. Ora, i produttori farmaceutici, i ricercatori di prodotti e gli investitori si chiedono, cos’altro hanno da offrire le piante?
Gli scienziati affermano che esistono almeno un centinaio di cannabinoidi, una classe di composti organici presenti principalmente nella cannabis e spesso abbreviati in tre o quattro lettere.
THC e CBD sono abbondanti e la Food and Drug Administration li ha già approvati in alcune forme. Ma molti altri composti possono avere effetti terapeutici e non tutte le piante producono tutti i cannabinoidi.
Composti rari e intriganti come CBM e CBD-V richiederebbero anni di allevamento strategico di piante per creare una catena di approvvigionamento stabile ed economica.
I ricercatori affermano che una tecnica nota come sintesi biologica, un metodo che prevede l’ingegnerizzazione di lieviti, alghe o batteri per produrre composti in un serbatoio di fermentazione, consentirà loro di generare rapidamente molecole senza le spese e la complessità della coltivazione di piante di canapa o marijuana.
Questa tecnologia potrebbe alterare radicalmente il modo in cui i prodotti a base di cannabis vengono acquistati e consumati e possibilmente aiutare a sbloccare il potenziale della pianta come fonte di terapie mediche, affermano gli scienziati.
I primi studi mostrano che il cannabigerolo, o CBG, ad esempio, è promettente come trattamento per disturbi neurologici come la malattia di Huntington.
Sebbene rimangano dubbi sull’efficacia dei composti isolati dal resto della pianta di cannabis, l’aumento della biosintesi consentirà un farmaco di studio purificato e coerente, accelerando la comprensione scientifica delle potenziali tossicità e benefici di ciascun composto, affermano i ricercatori della cannabis.
Gli analisti della banca di investimento Raymond James prevedono che la nascente industria dei cannabinoidi biosintetici varrà $ 10 miliardi a livello globale entro il 2025. Questo nonostante le potenziali complicazioni legali derivanti dalla vendita di prodotti correlati alla cannabis, anche se i composti sono stati coltivati in laboratorio.
“La pianta di marijuana ha un enorme potenziale, quindi più accesso abbiamo ai costituenti della marijuana, più possiamo continuare a far progredire la scienza”, afferma il dott. David Shurtleff, vicedirettore del Centro nazionale per la salute complementare e integrativa. presso l’Istituto Superiore di Sanità.
La recente ondata di ricerca e sviluppo presso le aziende biotecnologiche sulla biosintesi molecolare ha implicazioni oltre la cannabis.
Un’analisi McKinsey del 2020 ha previsto che questo tipo di “biomolecola” avrà presto un impatto economico globale diretto annuale di migliaia di miliardi di dollari, per industrie che vanno dall’agricoltura alla salute alla produzione di energia. Alcune vitamine sono già prodotte biosinteticamente.
Nell’industria della cannabis, la tecnologia è stata particolarmente allettante, affermano ricercatori e imprenditori, a causa dell’ampiezza di composti potenzialmente terapeutici, della scarsità di ricerche esistenti su tali composti e della difficoltà e dei costi di produzione dei composti attraverso la sintesi chimica o convenzionale allevamento di piante.
Ecco come funziona: in primo luogo, gli scienziati identificano gli enzimi in una pianta di cannabis che contengono il progetto chimico per produrre il composto desiderato. Successivamente, sequenziano quegli enzimi per trovare il loro DNA e quindi inseriscono i geni in un microrganismo come il lievito, utilizzando una tecnologia di modifica genetica come Crispr o una tecnica più tradizionale chiamata ricombinazione omologa.
Da lì, il lievito viene alimentato con ossigeno, zucchero e sostanze nutritive e mescolato con acqua in un serbatoio di fermentazione, in un processo simile alla produzione della birra. Entro pochi giorni, il lievito inizia a secernere il cannabinoide. Infine, gli scienziati aggiungono un solvente organico come l’olio al serbatoio di fermentazione, attirando i composti appena prodotti e lasciando una soluzione di cannabinoidi che può essere ulteriormente manipolata.
L’intero processo richiede circa una settimana, rispetto ai sei mesi necessari per coltivare e raccogliere una singola pianta.
È più economico, più accessibile e, senza la necessità di interi campi di cannabis e processi di estrazione ad alta intensità energetica, più sostenibile, afferma il dott. Jeff Chen, fondatore dell’UCLA Cannabis Research Initiative.
“Questa piattaforma è un punto di svolta per la ricerca”, afferma. “Consente lo studio di ciò che stanno facendo i singoli cannabinoidi, il che è molto difficile se non impossibile da separare quando si lavora con il materiale vegetale stesso o con estratti vegetali”.
Le aziende di biosintesi dei cannabinoidi generalmente non sono interessate al THC perché i mercati statali della marijuana sono regolamentati in modo così rigoroso.
Invece, stanno guardando composti misteriosi che pochi umani hanno provato, con nomi come CBE e CBC. Ogni cannabinoide sembra avere un effetto unico.
Laddove il THC ha una propensione a indurre la fame, nota anche come “la fame chimica”, il THC-V sembra togliere l’appetito, secondo le prime ricerche. Altri cannabinoidi sembrano influenzare tutto, dalla pressione sanguigna alla densità ossea, secondo ricerche fatte principalmente sui topi.
I cannabinoidi “possono avere un potenziale terapeutico in quasi tutte le malattie che colpiscono gli esseri umani”, hanno scritto i ricercatori del NIH Pál Pacher e George Kunos nel 2013, citando le prime prove della natura completa di come i vari composti della pianta di cannabis influenzano il corpo.
Se questo è vero, la biosintesi potrebbe essere la tecnologia che consente ai ricercatori di capire quali composti aiutano, quali fanno male e come possono essere combinati per trattare vari disturbi.
La ricerca clinica che coinvolge la cannabis negli Stati Uniti rimane ostacolata dalle restrizioni federali.
È molto difficile ottenere il permesso di fare esperimenti sugli esseri umani, ed è stato ancora più difficile accedere a una varietà di cannabinoidi dall’Università del Mississippi, sede dell’unica fonte legale di erba per la ricerca del paese.
Ricerche più approfondite su cannabis e cannabinoidi tendono a provenire da altri paesi, come Israele e Paesi Bassi.
Sebbene non sia ancora chiaro come le agenzie di regolamentazione gestirebbero lo status legale dei cannabinoidi biosintetici, i ricercatori sono ottimisti.
Finora, i prodotti contenenti cannabinoidi biosintetici sono pochi e rari. Il marchio per la cura della pelle High Beauty vende da Macy’s un trattamento per l’acne che contiene CBG biosintetico, che secondo le prime ricerche ha proprietà antinfiammatorie.
Il CBG è prodotto dalla società di biotecnologie Lygos, con sede a Berkeley, in California.
Altre aziende che lavorano sui cannabinoidi biosintetici includono la Willow Biosciences con sede a Vancouver, in Canada, che è partner di Curia Inc., e la Ginkgo Bioworks con sede a Boston, una società di biologia sintetica che è partner del produttore canadese di cannabis Cronos Group.
Nel 2014, quando il bioingegnere di Lygos Jason Poulos ha iniziato a lavorare con i cannabinoidi biosintetici, gli amici hanno scherzato sul fatto che fosse un fumatore; ora spera di produrre cannabinoidi in serie per alcune delle più grandi società e istituti di ricerca del mondo.
“Vogliamo essere il fornitore di questi ingredienti per tutti”, afferma il dott. Poulos.
A dire il vero, alcuni di questi composti possono avere effetti negativi a determinate dosi.
“È un farmaco che viene metabolizzato e, se viene esagerato, grava sul fegato”, afferma il dott. Poulos. “Dovremmo aspettarci che tutti i cannabinoidi abbiano una finestra di tossicità simile al CBD”.
E per molti ricercatori, attivisti e uomini d’affari sulla cannabis, la ricerca per produrre, comprendere e vendere prodotti a singolo cannabinoide è una perdita di tempo.
Nessun cannabinoide isolato, dicono, sarà mai in grado di replicare i benefici dell’intera pianta, con il suo mix di composti maggiori e minori, una teoria nota come “effetto entourage”.
“Sono ancora convinto che l’intera pianta sia più vantaggiosa dal punto di vista terapeutico di qualsiasi cannabinoide da sola”, afferma il dottor Malik Burnett, un medico di medicina delle dipendenze presso l’Università del Maryland Medical Center, che ha esperienza nel settore e nella politica della cannabis.
“Il concetto di utilizzare la biosintesi per aumentare la produzione di cannabinoidi minori non è una scoperta scientifica, ma esiste una notevole quantità di potenziale per creare prodotti che possono essere commercializzati e possono convincere le persone che devono usarli”.
Fonte: www.bangkokpost.com
