Topstories

Onderzoekers van de landbouwuniversiteit in Wageningen publiceerden op Tweede Kerstdag hun studie naar de herkomst van bekende cannabinoïden zoals THC en CBD en hoe de cannabisplant er überhaupt in slaagt om deze stoffen te produceren. Nederlands onderzoek dat bovendien veelbelovend lijkt voor de biotechnologische productie van cannabinoïden voor medicinale toepassingen!

Cruciale rol van enzymen

Het team van Wageningen University & Research – een bont gezelschap van Nederlanders en buitenlanders die hier werken – publiceerde hun werk onder de titel ‘Resurrected Ancestral Cannabis Enzymes Unveil the Origin and Functional Evolution of Cannabinoid Synthases‘ op 26 december in het vakblad Plant Biotechnology Journal.

In deze Nederlandse studie reconstrueerden de onderzoekers uitgestorven enzymen die miljoenen jaren geleden actief waren in voorouders van de cannabisplant. In cannabis spelen enzymen een cruciale rol in de productie van cannabinoïden – bioactieve stoffen met onder andere medicinale potentie.

In moderne wietplanten worden de afzonderlijke bioactieve stoffen THC, CBD en CBC geproduceerd door specifieke, gespecialiseerde enzymen. De Wageningen-onderzoekers tonen aan dat dit niet altijd het geval is geweest.

THC relatief ‘nieuw’ in de natuur

De gemeenschappelijke voorouder van deze enzymen was in staat om meerdere cannabinoïden tegelijk te produceren. Pas na gen(en)verdubbelingen tijdens de evolutie van cannabis ontstonden enzymen die gespecialiseerd waren in de productie van specifieke stoffen.

De onderzoekers gebruikten een techniek die bekend staat als ‘reconstructie van voorouderlijke sequenties’. Op basis van DNA van moderne planten maakt deze methode het mogelijk om af te leiden hoe enzymen er miljoenen jaren geleden uitzagen.

Deze ‘voorouderlijke enzymen’ werden vervolgens in het laboratorium gereconstrueerd en experimenteel getest. De studie levert het eerste experimentele bewijs dat de biosynthese van cannabinoïden zoals THC is ontstaan ​​in een relatief recente voorouder van cannabis en vervolgens steeds verder is verfijnd.

Nieuwe (cannabis) toepassingen dankzij stokoude enzymen

De studie laat zien hoe fundamenteel onderzoek naar planten-DNA ons begrip van evolutie kan verdiepen en tegelijkertijd innovatieve toepassingen mogelijk kan maken.

De gereconstrueerde voorouderlijke enzymen bleken namelijk gemakkelijker te produceren in micro-organismen – zoals gistcellen – dan hun moderne tegenhangers. “Dit is belangrijk, aangezien cannabinoïden steeds vaker worden geproduceerd met behulp van biotechnologische methoden”, stelt de studie.

“Wat ooit evolutionair ‘onvoltooid’ leek, blijkt zeer nuttig te zijn”, zegt WUR-onderzoeker Robin van Velzen. “Deze voorouderlijke enzymen zijn robuuster en flexibeler dan hun afstammelingen, waardoor ze zeer aantrekkelijke uitgangspunten vormen voor nieuwe toepassingen in de biotechnologie en farmaceutisch onderzoek.”

Binnenkort wél een wietplant met veel CBC?

Als voorbeeld noemt Van Velzen een van de gereconstrueerde “evolutionaire tussenproducten” die zeer specifiek CBC produceert – een cannabinoïde die bekend staat om zijn ontstekingsremmende en pijnstillende eigenschappen.

LEES OOK:  CBC (cannabichromeen) – een ondergewaardeerde cannabinoïde

“Momenteel bestaat er geen cannabisplant met een van nature hoog CBC-gehalte. Het introduceren van dit enzym in een cannabisplant zou daarom kunnen leiden tot innovatieve medicinale variëteiten”, denkt de Nederlandse zanger cannabisonderzoeker Van Velzen.

(advertentie)