Opium, morfin, heroin, codein og syntetiske stoffer som hydrocodon har én stor ting til fælles: De er alle afledt af opiumsvalmuen, Papaver somniferum, en smuk blomster, der er dyrket i tørt klima. Leslie Nemo på LiveScience rapporterer, at forskere har analyseret valmuen genom og fundet, at en række mutationer inde i planten for over 7 millioner år siden gav blomsten sin smerte-dræbende supermagt.
For at undersøge sekventerede et internationalt team af forskere de 2, 72 milliarder basepar over 11 kromosomer, der udgør det meste af opiumsvalmens genom, ifølge deres nye undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Science. De identificerede og borede derefter ned på 15 gener, der producerer morfin og andre beslægtede forbindelser. Ved hjælp af en teknik kaldet ”molekylært ur” kunne de fortælle, hvor langt tilbage i tiden visse mutationer fandt sted.
Den første store udvikling skete for 110 millioner år siden, da valmuen lavede en ekstra kopi af næsten hele sit genom. Det er ikke usædvanligt i visse planter. Mens en kopi forbliver relativt stabil, udvikler den anden kopi ofte interessante mutationer, der giver planten nye egenskaber. Ifølge en pressemeddelelse gav dette duplikat genom valmuen evnen til at fremstille forskellige forbindelser, der hjælper med at afværge mikrober og skadedyr, men også tiltrække flere pollinerende stoffer.
For mere end 7, 8 millioner år siden fusionerede to gener til syntese af disse kemikalier til en “megagen” kaldet STORR, der er ansvarlig for de første stadier af morfin og kodeinsyntese. Nemo rapporterer, at uden det store gen ville valmuen omdanne forstadiemolekyler til noscapin, en forbindelse uden nogen smerte-dræbende egenskaber.
Men STORR-genet fungerer ikke alene for at producere morfin - det ser ud til, at et team af gener hjælper med processen. Hvornår, hvorfor og hvordan STORR-genet, der er forbundet med andre for at producere det potente smertestillende middel, er et mysterium, som forskerne håber at undersøge nærmere i fremtidige studier.
For nuværende tidspunkt er det at have valmue genomet i hånden en stor aftale for narkotikaproducenter. Ryan Mandelbaum hos Gizmodo rapporterer, at selvom opioidepidemien får det til at virke som om verden er vild med narkotika, er det ikke tilfældet. Mange regioner, især ikke-vestlige nationer, står over for morfin og narkotisk mangel ved behandling af patienter i medicinske klinikker, så det er vigtigt at finde billigere, hurtigere måder at fremstille medicinen på.
I øjeblikket er dyrkning af opiumsvalmuer stadig den bedste måde at fremstille disse forbindelser på, som sker på gårde i en 4500 mil lysbue fra Tyrkiet til Burma. At have valmuesekvenssekvensen praktisk til rådighed kunne give forskere mulighed for at avle nye stammer af valmuer, der vokser bedre i landbrugsområder. ”Som enhver anden plantesort er valmuer udsat for sygdom af meldug, ” fortæller Graham Katherine Gammon hos Inside Science. ”I fremtiden kunne vi få et højere udbytte af lægemidlerne på en kontrolleret måde gennem sygdomsresistente afgrøder.”
