Ученые из Института Вейцмана исследовали процесс синтеза мескалина в кактусах и воспроизвели его в модельном растении. Ученые считают, что мескалин может стать основой новых лекарств от депрессии.
Традиционно мескалин получают из естественного источника, – небольшого, медленно растущего кактуса пейот. Интерес к мескалину поставил этот кактус на грань вымирания. В новом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Plant, ученые из Института Вейцмана (Реховот, Израиль) сделали важный шаг к обеспечению устойчивого производства мескалина: они воссоздали процесс, который производит мескалин в пейоте.
Биохимический путь производства мескалина изучался много лет, но большинство этапов оставались предположительными, а ферменты, участвующие в процессе, были неизвестны. Доктор Ширли Берман с коллегами начали с расшифровки всего генома кактуса пейот. Они определили, какие гены экспрессируются в разных частях растения, особенно в так называемых бутонах, где концентрация мескалина самая высокая.
Используя масс-спектроскопию, ученые идентифицировали ряд молекул-кандидатов, которые, возможно, участвуют в производстве мескалина. Ученые выбрали гены-кандидаты для каждого типа ферментов, ускоряющих биохимические реакции, и проверили их активность после экспрессии каждого гена в бактериях, дрожжах и модельных растениях.
Обладая этими знаниями, ученые реконструировали путь производства мескалина в пейоте. Начиная с одной аминокислоты – тирозина – производство мескалина происходит в шесть этапов, которые используют четыре семейства ферментов и три типа биохимических реакций. Исследователи описали весь процесс вплоть до мельчайших деталей.
После этого ученые приступили к реконструкции процесса. Им удалось на модельном табачном растении воссоздать пять из шести этапов производства мескалина, включая генерацию всех промежуточных молекул. Еще один шаг необходимо сделать, но ученые надеются, что у них все получится, – главные трудности позади.
“В будущих исследованиях мы надеемся разработать метод производства полезных количеств натурального мескалина в дрожжах или в растениях, которые крупнее и растут быстрее, чем пейот”, – говорит Берман.
Отлаженный процесс может обеспечить регулярную поставку мескалина для разрешенных целей. Хотя мескалин запрещен во многих странах, его использование обычно разрешено в религиозных церемониях и, при наличии специального разрешения, в научных и медицинских исследованиях.
“Препараты следующего поколения, разработанные на основе мескалина и других психоделиков, будут иметь более продолжительное действие и у них должно быть меньше побочных эффектов”, – объясняет Берман.
