Ópium nélküli mák

Holland kutatók olyan genetikailag módosított mákot hoztak létre, amely nem képes előállítani morfint.

Az ópiátok fontos szerepet kaptak a népi orvoslásban, és mint élvezeti cikkek is előkelő helyet foglalnak el az emberi társadalomban már több ezer éve. A máknövény gubójából nyerhető két legfontosabb ópiát a morfin és a kodein. Ezeket, illetve a belőlük készülő gyógyszereket legálisan fájdalomcsillapító szerként használják, a heroin pedig - a morfin egyik módosított formája - igen veszélyes, illegális kábítószer. Az ópiátok kémiailag az alkaloidok közé tartoznak, hasonlóan a kávéban található koffeinhez és a dohányban lévő nikotinhoz, de ide tartozik a digitalin is, ami a gyűszűvirágból származó szívgyógyszer. Ezek az anyagok mind a növények másodlagos anyagcseretermékei közé tartoznak. Nem játszanak fontos szerepet a növény egyedi sejtjeinek működésében, de igen fontosak lehetnek a növény védekezésében például a kórokozókkal szemben, így a növény fennmaradása szempontjából nélkülözhetetlenek.

A koffein, a nikotin és a morfin az idegrendszerre hatnak. Az idegsejtek közötti jelátviteli folyamatokat zavarják meg, így fejtik ki hatásukat. A mák nyers gubójából nyert szárított latex, az ópium egyik alkotója a morfin. A morfin olyan sejtfelszíni jelzőmolekulákhoz, ún. receptorokhoz tapad, amelyek a szervezetben természetes úton keletkező fehérjéket, az ún. opioid peptideket érzékelik. Ez a jelátviteli folyamat fontos szerepet játszik abban, hogy hogyan érzékeljük a fájdalmat.

Holland kutatók olyan genetikailag módosított mákot hoztak létre, amely nem képes előállítani morfint. Az általuk alkalmazott módszer az ún. RNS interferencia volt, amelyről már részletes összefoglalót olvashattak rovatunkban. Lényege, hogy rövid ún. siRNS molekulákat juttatnak be az adott szervezet sejtjeibe, amelyek ott a velük azonos felépítésű mRNS molekulákat felismerik és egy enzimkomplex segítségével lebontják őket. Az mRNS, azaz messenger RNS által szállított információ alapján keletkeznek a szervezetet felépítő fehérjék, illetve azok az enzimek, amelyek a szervezet különböző biokémiai folyamatainak az irányításában, így a máknál például a morfin keletkezésében vesznek reszt.

Az egyik ilyen irányító molekulát, egy enzimet tettek működésképtelenné az siRNS segítségével. A szóban forgó ún. COR enzimnek (kodeinon reduktáznak) a feladata, hogy a morfin keletkezését szolgáló hét enzimatikus lépésből az utolsót elvégezze, amikor is a morfinonból és a kodeinonból előállítja a morfint. A kutatók úgy vélték, hogy ha ezt a lépést gátolják, akkor nem keletkezik morfin a sejtekben. A kísérletek igazolták az elgondolást.

A kutatók azt is feltételezték, hogy a morfin képződése előtti lépésben keletkező anyagok a beavatkozás hatására felszaporodnak a növényben. Ez azonban nem így történt. A latexből teljesen eltűntek a morfin keletkezése során képződő köztes termékek, azonban más ritka alkaloidok (pl. az ún. S-retikulin) felszaporodtak. Hogy ez miért történt így, egyelőre pontosan nem tudják, de úgy vélik, hogy a COR enzimnek fontos szerepe lehet a folyamat irányításában. Valószínűleg központi tagja egy olyan enzimkomplexnek - más néven metabolonnak - amely irányítja a morfin keletkezéséhez szükséges enzimek működését és szabályozza a keletkező termékeket, a retikulintól egészen a morfinig. A pontos folyamat és annak helye a növényben még nem ismert.

Bodrogi Lilla