Oppio, morfina, eroina, codeina e droghe sintetiche come l'idrocodone hanno una grande cosa in comune: sono tutti derivati dal papavero da oppio, Papaver somniferum, un bel fiore coltivato in climi secchi. Leslie Nemo di LiveScience riferisce che i ricercatori hanno analizzato il genoma del papavero, scoprendo che una serie di mutazioni all'interno della pianta oltre 7 milioni di anni fa ha dato al fiore la sua superpotenza antidolorifica.
Per indagare, un team internazionale di ricercatori ha sequenziato le 2, 72 miliardi di coppie di basi su 11 cromosomi che compongono la maggior parte del genoma del papavero da oppio, secondo il loro nuovo studio pubblicato sulla rivista Science. Hanno quindi identificato e analizzato 15 geni che producono morfina e altri composti correlati. Usando una tecnica chiamata "orologio molecolare", furono in grado di dire fino a quando nel tempo si verificarono alcune mutazioni.
Il primo importante sviluppo avvenne 110 milioni di anni fa quando il papavero fece una copia extra di quasi tutto il suo genoma. Questo non è insolito in alcuni tipi di piante. Mentre una copia rimane relativamente stabile, la seconda spesso sviluppa interessanti mutazioni che conferiscono alla pianta nuove caratteristiche. Secondo un comunicato stampa, questo genoma duplicato ha dato al papavero la capacità di produrre vari composti che aiutano a scongiurare microbi e parassiti, ma attirano anche più impollinatori.
Più di 7, 8 milioni di anni fa, due geni per sintetizzare queste sostanze chimiche si sono fusi in un "megagene" chiamato STORR, responsabile delle prime fasi della sintesi di morfina e codeina. Nemo riferisce che senza il grande gene, il papavero trasformerebbe le molecole precursori in noscapina, un composto senza proprietà antidolorifiche.
Ma il gene STORR non funziona da solo per produrre morfina, sembra che una squadra di geni assista nel processo. Quando, perché e come il gene STORR si è collegato con gli altri per produrre il potente antidolorifico è un mistero che i ricercatori sperano di approfondire ulteriormente negli studi futuri.
Per ora, tuttavia, avere in mano il genoma del papavero è un grosso problema per i produttori di droghe. Ryan Mandelbaum di Gizmodo riferisce che sebbene l'epidemia di oppioidi faccia sembrare che il mondo sia pieno di droghe, non è così. Molte regioni, in particolare le nazioni non occidentali, affrontano carenze di morfina e narcotici nel trattamento di pazienti in cliniche mediche, quindi è fondamentale trovare modi più economici e più rapidi per produrre i farmaci.
Attualmente, coltivare papaveri da oppio è ancora il modo migliore per produrre questi composti, cosa che accade nelle fattorie in un arco di 4.500 miglia dalla Turchia alla Birmania. Avere la sequenza del genoma del papavero a portata di mano potrebbe consentire ai ricercatori di allevare nuovi ceppi di papaveri che crescono meglio nei campi agricoli. "Come ogni altra specie di piante, i papaveri sono soggetti a malattie da muffa", Graham dice a Katherine Gammon di Inside Science. "In futuro, potremmo ottenere rese più elevate dei farmaci in modo controllato attraverso colture resistenti alle malattie".
