Иерусалим, 6 июля 2026 г. (TPS-IL) — Задолго до того, как психоделики появились в современных лабораториях, люди извлекали психоактивные соединения из растений, грибов и даже животных для религиозных ритуалов и традиционной медицины. Теперь израильские исследователи заявляют, что сделали важный шаг к производству нескольких из этих веществ внутри генно-модифицированных растений. Эта работа указывает на будущее, в котором мощные психоактивные соединения — и потенциально новые кандидаты на лекарства — могут производиться в контролируемых биологических системах, а не собираться из хрупких или редких природных источников.
Психоделические соединения, такие как ДМТ, 5-MeO-ДМТ и связанные с ними вещества, не одобрены для рутинного медицинского применения, но они экспериментально изучаются на предмет их потенциала в лечении таких состояний, как депрессия, тревожность, посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) и расстройства, связанные с употреблением психоактивных веществ. За пределами клинических исследований они в основном используются в традиционных или ритуальных контекстах, особенно в церемониях аяваски в некоторых частях Южной Америки.
Исследование проводилось в рамках сотрудничества, сосредоточенного в Институте Вейцмана, где ученые разработали растение, родственное табаку, для производства пяти психоактивных соединений. Работа была проведена в сотрудничестве с доктором Ширли (Паулой) Берман из Института Волкани и основана на многолетних исследованиях, картографирующих, как эти вещества образуются в природе.
«В основе исследования лежал вопрос о том, как ДМТ производится в растениях», — сказал профессор Института Вейцмана Ассаф Ахарони, в лаборатории которого проводилось исследование.
Прорыв начался с полной идентификации генов и ферментов, ответственных за производство ДМТ (диметилтриптамина, природного психоделического соединения, содержащегося в растениях и используемого в препаратах аяваски), ключевого ингредиента аяваски. Хотя общий биосинтетический путь был известен ранее, точные генетические инструкции не были полностью картированы. После расшифровки пути исследователи перенесли его в лабораторное растение и продемонстрировали успешное производство соединения.
Несколько психоактивных соединений
Затем команда расширила систему, включив в нее четыре дополнительных психоактивных соединения, происходящих из грибов и животных, в конечном итоге объединив все пять путей производства в одном организме — такое расположение не наблюдается в природе.
Одним из наиболее заметных результатов стало улучшение производства 5-MeO-ДМТ (родственного психоактивного соединения, содержащегося в секретах некоторых жаб), которое первоначально появлялось только в следовых количествах. Модифицировав одну аминокислоту в ключевом ферменте, команда значительно повысила эффективность. «Мы изменили одну аминокислоту в последовательности белка, и получили 40-кратное увеличение производства 5-MeO-ДМТ», — сказала Берман.
После объединения всех пяти путей растение функционировало как живая биохимическая система, способная одновременно производить соединения, связанные с растениями, грибами и животными. «По сути, мы создали своего рода биологический коктейль, — сказал Ахарони, — не смешивая вещества извне, а объединяя их пути производства внутри одного организма».
Однако система также выявила ключевое ограничение. Поскольку все пути зависят от одной и той же молекулы-предшественника, полученной из триптофана (аминокислоты, используемой растениями в качестве строительного блока для белков и других биохимических соединений), они конкурируют за ресурсы внутри растения. Этот метаболический «бутылочное горлышко» снизил общую эффективность и подчеркивает центральную проблему при разработке более сложных биологических систем.
Исследователи также ввели бактериальные ферменты, которые позволили растению производить модифицированные версии этих соединений, включая хлорированные и бромированные варианты, не встречающиеся в природе. Некоторые из этих синтетических молекул продемонстрировали раннюю биологическую активность в лабораторных условиях, которая может быть связана с потенциальным антидепрессивным действием, хотя результаты остаются предварительными.
Полученные данные предполагают возможный путь к снижению зависимости от медленнорастущих растений, редких грибов и животных, таких как сонорская пустынная жаба, популяции которых испытывают давление из-за сбора урожая, связанного с потерей среды обитания и спросом на ее секреты. Работа также поднимает более широкие научные вопросы о роли психоделиков в природе, в том числе о том, функционируют ли они как защитные механизмы или сигнальные соединения.
Хотя исследование находится на ранней стадии и не предназначено для немедленного медицинского применения, ученые говорят, что оно открывает новые возможности для открытия лекарств и масштабируемого производства сложных природных соединений. Генно-модифицированные растения однажды могут служить инженерными биологическими системами для производства труднодоступных веществ, используемых в лабораторных исследованиях, а также позволить создавать новые «не встречающиеся в природе» соединения с потенциальными терапевтическими свойствами.
Прежде чем рассматривать какие-либо фармацевтические применения, остаются значительные проблемы, говорят ученые, включая масштабирование производства, обеспечение долгосрочной генетической стабильности и соблюдение нормативных требований для медицинского развития.
Исследование было опубликовано в рецензируемом журнале Science Advances.
