Un team di ricercatori ha riportato in vita un enzima della cannabis attivo milioni di anni fa, aprendo una pista inedita per creare molecole terapeutiche di nuova generazione. La scoperta, segnalata da ANSA, mette al centro la ricostruzione ancestrale delle proteine: una tecnica che permette di risalire a versioni antiche degli enzimi, spesso più stabili e versatili, con un potenziale enorme per la chimica dei cannabinoidi e la farmaceutica.
Che cos’è un enzima ancestrale e perché conta nella cannabis
Gli enzimi sono i catalizzatori naturali delle cellule: orchestrano reazioni chimiche con precisione e velocità. Nel caso della cannabis, alcune proteine chiave guidano la biosintesi dei cannabinoidi, le molecole alla base di molte proprietà farmacologiche della pianta. Tornare indietro nel tempo per ricostruire la versione “originaria” di uno di questi enzimi significa accedere a un repertorio catalitico potenzialmente più ampio, capace di generare composti che oggi la pianta produce in quantità minime o non produce affatto.
Nel corso dell’evoluzione, gli enzimi si sono specializzati, perdendo talvolta flessibilità. Una variante antica può invece mostrare robustezza (ad esempio tollerare meglio il calore) e una maggiore tolleranza verso substrati diversi. Per la ricerca sui cannabinoidi, questo si traduce nella possibilità di esplorare una chimica più ricca e, con essa, opportunità terapeutiche inesplorate.
Come si “resuscita” un enzima di milioni di anni fa
La procedura si basa sulla ricostruzione della sequenza ancestrale. In pratica:
- si raccolgono e confrontano le sequenze degli enzimi moderni imparentati (per esempio in diverse varietà di cannabis e specie affini);
- si applicano modelli di evoluzione e metodi filogenetici per inferire la sequenza più probabile dell’antenato comune;
- si sintetizza in laboratorio il gene corrispondente e lo si inserisce in un microrganismo (come lievito o batteri) per produrre la proteina;
- si caratterizzano proprietà e funzioni dell’enzima “riportato in vita” con test biochimici e, se possibile, strutturali.
Questo approccio non “clona il passato” in modo perfetto, ma ricostruisce con alta probabilità le caratteristiche chiave dell’enzima ancestrale. Il risultato è uno strumento di lavoro concreto: una proteina funzionante da mettere alla prova su substrati naturali e analoghi sintetici.
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I cannabinoidi sono al centro di un ampio ventaglio di ricerche per indicazioni come dolore cronico, infiammazione, epilessia e disturbi neurologici. Un enzima ancestrale potrebbe:
- ampliare la varietà di composti accessibili, facilitando la produzione di cannabinoidi “minori” o nuovi derivati con profili farmacologici distinti;
- migliorare resa e purezza in sistemi fermentativi (lievito o batteri), riducendo costi e impatto ambientale rispetto all’estrazione dalla pianta;
- offrire maggiore stabilità operativa in processi industriali, semplificando scale-up e controllo qualità;
- abilitare un’“ingegneria razionale” della proteina, grazie a basi evolutive più robuste da cui far partire mutazioni mirate o evoluzione diretta.
In prospettiva, combinare la chimica dei cannabinoidi con la flessibilità di un enzima ricostruito può portare a librerie di molecole ottimizzate per selettività, potenza e profili di sicurezza più favorevoli.
Biotecnologie e sostenibilità: verso piattaforme produttive più pulite
Portare la biosintesi dei cannabinoidi in biorattori offre vantaggi ambientali e industriali. La fermentazione controllata riduce il consumo di suolo, acqua ed energia rispetto alle coltivazioni estensive e permette di standardizzare il prodotto finale. Un enzima ancestrale più efficiente o più “tollerante” ai parametri di processo potrebbe diventare un tassello chiave per piattaforme di produzione circolare, in linea con i principi della green chemistry.
Limiti, cautele e prossimi passi
Nonostante l’entusiasmo, alcune cautele sono doverose:
- traslazione dal laboratorio all’industria: prestazioni eccellenti in provetta non sempre si replicano su larga scala;
- sicurezza ed efficacia clinica: nuovi composti richiedono valutazioni tossicologiche rigorose e studi clinici progressivi;
- quadro regolatorio: la legislazione su cannabis, cannabinoidi e bioproduzione varia per Paese e influisce su ricerca e commercializzazione;
- proprietà intellettuale: l’uso di enzimi ricostruiti e percorsi biosintetici può coinvolgere brevetti e licenze.
I prossimi passi plausibili includono la determinazione della struttura 3D dell’enzima (ad esempio con cristallografia o cryo-EM), campagne di ingegneria proteica per modulare specificità e attività, integrazione in pathway biosintetici completi in microrganismi e validazioni precliniche dei composti prodotti.
Una finestra sul passato per progettare il futuro
Riaccendere l’attività di un enzima della cannabis di epoche remote non è solo un’impresa affascinante: è una strategia concreta per espandere lo spazio chimico a disposizione della medicina. Guardare all’evoluzione come a un “laboratorio naturale” permette di recuperare funzionalità perdute e di usarle per costruire terapie più mirate, sostenibili e accessibili. Se i risultati verranno confermati e trasferiti in pipeline industriali e cliniche, potremmo trovarci all’inizio di una nuova stagione per i farmaci ispirati alla cannabis.
