Hoppa till innehåll
Cannabis skulle inte vara vad den är idag utan de hundratals cannabinoider som den innehåller. Men hur ser processen ut för när växten producerar dem?
Cannabinoider är i huvudsak kemiska substanser med olika strukturer som finns i växten. När cannabis konsumeras binder dessa cannabinoider till receptorer som finns runt om i hjärnan och kroppen, vilket resulterar i de terapeutiska effekter som vi känner till cannabis för.
För närvarande känner forskarna till cirka 100 cannabinoider plus ytterligare 300 icke-cannabinoida kemikalier som finns i växten. De mest kända cannabinoiderna är dock tetrahydrocannabinol (THC) och cannabidiol (CBD). THC är känt för sina psykoaktiva egenskaper medan CBD har motsatt effekt, även om båda har potenta antiinflammatoriska egenskaper samt andra viktiga hälsofördelar.
Vi vet också att dessa cannabinoider spelar en evolutionär roll: THC som växer på trikomerna hjälper till att skydda cannabisplantan mot växtätare, insekter, skadedjur, frost i kallare klimat och hjälper till att minska vattenförlusten när plantorna står i blåsiga lägen. Dessutom bidrar de till att locka till sig pollinatörer samtidigt som de förhindrar överhettning i torra miljöer.
Men hittills har forskarna varit osäkra på hur växten faktiskt producerar dessa viktiga kemikalier.
En helt ny studie av växtbiologer vid University of British Columbia har just avslöjat de processer som cannabisplantan använder för att producera THC och CBD. Detta är fascinerande forskning för konsumenter och växtentusiaster, men särskilt för bioteknikföretag som försöker att syntetiskt producera THC och CBD i laboratoriet.
”Detta hjälper oss verkligen att förstå hur cellerna i cannabis trikomer kan pumpa ut enorma mängder tetrahydrocannabinol (THC) och terpener; föreningar som är giftiga för växtcellerna i stora mängder – utan att förgifta sig själva”, säger studieledaren och botanisten Dr Sam Livingston från University of British Columbia.
För att lära sig hur cannabis producerar cannabinoider använde Dr Livingston och hans medförfattare Dr Lacey Samuels snabb frysning av trikomkörtlarna i marijuana för att hålla de cellulära metaboliterna och strukturerna på plats. Denna process gjorde det möjligt för dem att studera de körtelformiga trikomerna med elektronmikroskop, vilket visade dem cellstrukturen på nanonivå. De såg att de metaboliskt aktiva cellerna skapade en supercell som sedan fungerade som en liten fabrik för cannabinoider.
Detta kastade ytterligare ljus över de processer som cannabis använder för att skapa produkter från sina egna råvaror utan att resultera i avfall eller gifter.
”Den här nya modellen kan ge information om syntetiska biologiska metoder för produktion av cannabinoider i jäst, som används rutinmässigt inom bioteknik. Utan dessa ’knep’ kommer de aldrig att få en effektiv produktion”, säger han.
”I mer än 40 år har allt vi trodde om cannabisceller varit felaktigt eftersom det baserades på daterad elektronmikroskopi”, tillägger dr Samuels. ”Det här arbetet definierar hur cannabisceller tillverkar sin produkt. Det är ett paradigmskifte efter många år som ger en ny syn på cannabinoidproduktionen. Det här arbetet har varit en utmaning, delvis på grund av lagliga förbud och även på grund av att inget protokoll för genetisk omvandling av cannabis har publicerats”, säger han.
Varför detta är viktigt
Cannabis är den enda växt som människan känner till som kan producera THC.
Trots det kan vi inte använda marijuana för att producera stora mängder THC eller andra cannabinoider i industriell skala. THC produceras i växtens trikomer, så i huvudsak är dess blad, stjälkar och stjälkar inte längre användbara i denna aspekt.
Med genteknikens intåg skulle vi dock kunna hitta effektivare lösningar för detta. Många bioteknikföretag letar efter sätt att producera genetiskt förbättrad eller modifierad THC för läkemedelsindustrin. Det finns också de som arbetar med att genetiskt modifiera cannabisceller för att kraftigt öka avkastningen.
I slutändan arbetar dessa företag för att producera cannabinoider i en effektivare skala utan att det kostar för mycket pengar. Traditionell växtodling skulle kosta för mycket och det tar helt enkelt för mycket tid att göra, och att producera syntetiska cannabisbaserade läkemedel av hög kvalitet kan bidra till att rädda tusentals liv medan vi väntar på att cannabis ska bli lagligt på federal nivå. Ta Epidiolex till exempel; läkemedlet godkändes för användning och distribution i USA i juni 2018. FDA godkände Epidiolex användning för Dravet syndrom och Lennox-Gastaut syndrom, två allvarliga men sällsynta former av epilepsi, hos patienter från 2 år och uppåt.
Marinol, ett THC-baserat läkemedel, godkändes av FDA redan 1985 för behandling av kräkningar och illamående hos cancerpatienter samt aptitlöshet hos aidssjuka.
Även om Marinol, Epidiolex och andra konstgjorda cannabisbaserade läkemedel kan ge lindring för en liten grupp patienter, finns det säkert fortfarande inget som slår användningen av naturliga läkemedel från hela växter. Farmaceutiska cannabisläkemedel ger visserligen lindring, men de innehåller inte de andra terapeutiska föreningar som finns i marijuanaplantan; även om forskare upptäcker hur man framställer dessa i ett laboratorium kommer det att ta lång tid.
Slutsats
Att förstå hur cannabisplantan fungerar för att producera sina livsviktiga och terapeutiska cannabinoider är ytterligare en fascinerande upptäckt i växtmedicinens värld.
Den kan vara till hjälp för bioteknik- och läkemedelsföretag när de försöker skala upp produktionen av cannabinoider för att utveckla läkemedel. I slutändan fungerar dock cannabis från hela plantan fortfarande bäst. Tyvärr kommer växten inte att ha lika stor räckvidd som dessa FDA-godkända konstgjorda mediciner, även om cannabis fortfarande är en substans i förteckning 1 och federalt olaglig.
