Los secretos de la flor de opio: analgésicos más efectivos y baratos
Los científicos completaron el ADN de la amapola.
En China lo llaman “veneno negro” y los ingleses lo conocen como GOM (God’s Own Medicine, la propia medicina de Dios). La traducción literal de la palabra opio, sin embargo, no tiene ninguna connotación negativa. Procede del vocablo griego opión, que significa ‘jugo’, el que sale de la adormidera (Papaver somniferum) cuando se corta la flor.
Durante siglos se consideró una planta medicinal. Se usaba como analgésico, servía para cortar las diarreas e incluso para hacer dormir a los niños. El médico y botánico griego Dioscórides incluso lo describe como algo que quita “totalmente el dolor, mitiga la tos, refrena los flujos estomacales y se aplica a quienes dormir no pueden”.
Un grupo de investigadores han conseguido desentrañar todos los secretos en el genoma de la adormidera para así poder mejorar en los próximos años su rendimiento y su resistencia a las plagas.
Su uso se volvió tan común en varias partes del mundo que llegó a provocar dos guerras entre Inglaterra y China para controlar su comercio. Fueron las conocidas Guerras del Opio (1839-42 y 1856-60). Perdieron los chinos y de ahí vino que tuvieran que ceder Hong Kong a los británicos tras firmar el tratado de paz de Nankín (1842).
El opio, actualmente, es uno de los componentes principales de la morfina y la codeína. España, por ejemplo, es la segunda productora mundial de opio legal y la mayoría de los cultivos se concentran en el sur de la península. Pero también hay autorizado el cultivo de adormidera en Francia, India, Turquía o Serbia.
“Los bioquímicos se han pasado décadas intentando saber cómo estas plantas han evolucionado para convertirse en una de las fuentes más ricas de diversidad química en la tierra. Usando un ensamblaje de genoma de alta calidad, nuestro estudio ha descifrado cómo ha sucedido esto en la adormidera”
Profesor Ian Graham, Universidad de New York
Y aún así, pese a ser un producto de gran uso para aliviar el dolor o en los cuidados paliativos, poco se sabía de los componentes de la planta. Hasta ahora, cuando un grupo de investigadores liderados por la Universidad de York han conseguido desentrañar todos los secretos en el genoma de la adormidera para así poder mejorar en los próximos años su rendimiento y su resistencia a las plagas.
“Los bioquímicos se han pasado décadas intentando saber cómo estas plantas han evolucionado para convertirse en una de las fuentes más ricas de diversidad química en la tierra. Usando un ensamblaje de genoma de alta calidad, nuestro estudio ha descifrado cómo ha sucedido esto en la adormidera”, explica el profesor Ian Graham, coautor del estudio publicado en la revista Science .
”Nuestra investigación proporcionará la base para el desarrollo de herramientas moleculares de mejora genética que puedan utilizarse para asegurar que haya un suministro confiable y barato de los analgésicos más efectivos, no solo para las sociedades del primer mundo sino también para los países en vías de desarrollo“.
Profesor Ian Graham, Universidad de New York
Los expertos creen que este análisis ”proporcionará la base para el desarrollo de herramientas moleculares de mejora genética que puedan utilizarse para asegurar que haya un suministro confiable y barato de los analgésicos más efectivos, no solo para las sociedades del primer mundo sino también para los países en vías de desarrollo“.
La biología sintética está desarrollando actualmente sistemas para que los genes de la planta se desarrollen “en sistemas microbianos como la levadura” y así propiciar una producción industrial de compuestos como la noscapina (un antitusivo), la codeína y la morfina. La adormidera, sin embargo, sigue siendo, con diferencia, la fuente comercial más barata para estos compuestos farmacéuticos.
Un grupo de investigadores han conseguido desentrañar todos los secretos en el genoma de la adormidera para así poder mejorar en los próximos años su rendimiento y su resistencia a las plagas.
Los científicos de la Universidad de York, junto a colegas de la Universidad Xi’an Jiaotong y Shanghai Ocean University y la empresa Sun Pharmaceutical Industries (Australia), han producido “un ensamblaje de alta calidad de la secuencia del genoma distribuida en 11 cromosomas”, detallan.
Esto permitió a los investigadores identificar un gran grupo de hasta 15 genes “que codifican las enzimas involucradas en dos vías biosintéticas que están directamente implicadas en la producción tanto de noscapina como de los compuestos que conducen a obtener la codeína y la morfina”, señalan.
“Las plantas tienen la capacidad de duplicar sus genomas y así tener libertad para que los genes duplicados evolucionen para hacer otras cosas. Esto ha permitido que desarrollen una nueva maquinaria para fabricar una amplia gama de compuestos químicos que se utilizan para defenderse contra el ataque de microbios y herbívoros dañinos y para atraer especies beneficiosas como las abejas para ayudar en la polinización”, explican los autores en un comunicado.
La adormidera, sigue siendo, con diferencia, la fuente comercial más barata para estos compuestos farmacéuticos.
El ensamblaje del genoma permitió, además, identificar los “genes ancestrales” que se unieron para producir la fusión del gen responsable del primer paso importante en el camino hacia la morfina y la codeína (llamado STORR). “Este proceso ocurrió antes de una duplicación del genoma de la adormidera relativamente reciente, hace 7.8 millones de años”, explican.
“Un genoma de la planta altamente repetitivo y los acontecimientos evolutivos de los últimos 100 millones de años -indica Kai Ye, coautor del estudio- complicaron nuestro análisis. Utilizamos tecnologías de secuenciación de vanguardia complementadas con sofisticados modelos matemáticos y métodos de análisis para investigar la historia evolutiva de este genoma”.
El profesor Zemin Ning, del Instituto Wellcome Trust Sanger, apunta que la combinación “de varias tecnologías de secuenciación es la clave para producir un ensamblaje de alta calidad para el genoma de la adormidera. Con un tamaño de genoma similar al de los humanos, el principal desafío para este proyecto fue manejar elementos repetidos que componen el 70.9% del total“.
