მეცნიერებმა გენმოდიფიცირების ტექნიკა გამოიყენეს და თამბაქოსგან კოკაინის დამზადება მოახერხეს. შესაძლოა, სამომავლოდ მიღწევა მსგავსი ქიმიური შედგენილობის მქონე ნაერთების შექმნაში დაგვეხმაროს სამედიცინო მოხმარებისათვის. ნაშრომი ჟურნალში Journal of the American Chemical Society გამოქვეყნდა.

კოკაინი ტროპანის ალკალოიდია, რომელიც კოკაინის ხის ფოთლებში ბუნებრივად წარმოიქმნება. ამ ნივთიერებასა და მის დერივატებს ადამიანები უკვე საუკუნეებია მოიხმარენ — სამხრეთ ამერიკის ადგილობრივ ტომებს კოკაინის ხეები უკვე 8000 წელია მოჰყავთ, მის ფოთლებს კი მასტიმულირებელი და შიმშილის დამხშობი თვისებების გამო ღეჭავენ.

მე-19 საუკუნეში კოკაინს თვალის ოპერაციების დროს იყენებდნენ ადგილობრივი ანესთეზიის სახით, რამდენიმე წლის წინ კი აშშ-ის წამლებისა და სურსათის ადმინისტრაციამ (FDA) ნებართვა გასცა, რომ ნივთიერება ლორწოვანი გარსების გამაუტკივარებელი საშუალების სახით გამოიყენებოდეს.

მეცნიერებმა აქამდეც იცოდნენ, რომ კოკაინად მისი წინამორბედი ნაერთი MPOA გარდაიქმნება, თუმცა ამის მექანიზმი ხანგრძლივი კვლევის შედეგადაც არ იყო შესწავლილი. ეს გასაკვირი არცაა — ნაერთს კომპლექსური და უნიკალური ქიმიური სტრუქტურა აქვს და საანესთეზიო მოქმედების სტიმულირება შეუძლია, ამიტომაც მისი ბიოსინთეზის გამეორება საკმაოდ რთულია.

ახალი კვლევის ფარგლებში კუნმინგის ბოტანიკის ინსტიტუტის მეცნიერებმა, შენგ-სიუნგ ხუანგმა და მისმა კოლეგებმა, პროცესში ორი ენზიმი ჩართეს და მექანიზმის უკეთ გასაგებად ახალ გზასაც მიაკვლიეს. ენზიმები, სახელად EnMT4 და EnCYP81AN15, კოკაინის წინამორბედი ნივთიერების კოკაინად გარდაქმნაზეა პასუხისმგებელი.

ამის დასამტკიცებლად მკვლევრებმა Nicotiana benthamiana, თამბაქოს უახლოესი ნათესავი, გენეტიკურად შეცვალეს, რათა მცენარეს ზემოხსენებული ორი ენზიმი წარმოექმნა. შედეგად მის ფოთლებში კოკაინი სინთეზირდა. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ გენმოდიფიცირებულ მცენარეს შეუძლია, გამხმარი ფოთლის თითო მილიგრამზე 400 ნანოგრამი კოკაინი წარმოქმნას — იმის დაახლოებით 25%, რაც კოკაინის ხეში გვხვდება.

მიუხედავად იმისა, რომ კოკაინს ხშირად ნარკოტიკული ზემოქმედების მიზნით იყენებენ, მისი ქიმიური შედგენილობა საანესთეზიო საშუალებებისა და სტიმულანტებისას წააგავს. შესაძლოა, მის ბიოსინთეზში გამორკვევა სამომავლოდ ისეთი მედიკამენტების შექმნაში დაგვეხმაროს, რომლებიც კოკაინისგან განსხვავებით მიჩვევას არ გამოიწვევს.

რაც მთავარია, მკვლევრები აღნიშნავენ, რომ, მცირეა შანსი, მათმა მიგნებამ კოკაინით ვაჭრობაზე რაიმე გავლენა იქონიოს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რაიმეს კვლევა უბრალოდ იდეის დამადასტურებელი პროცედურაა — ნებისმიერ ადამიანს, რომელსაც პროცესის გამეორება მოუნდება, გენეტიკურ ტექნოლოგიებში ღრმა განსწავლულობა, ლაბორატორია და ბევრი მაღალტექნოლოგიური აღჭურვილობა დასჭირდება.

მეცნიერთა გუნდი იმედოვნებს, რომ კვლევა სხვა ისეთი ორგანიზმების (ბაქტერიები და საფუარი სოკო) მოდიფიცირებამდე მიგვიყვანს, რომელთა საშუალებითაც ნაერთის უფრო მასშტაბური წარმოება მოხერხდება.