Os seres humanos vêm recorrendo à planta das papoulas para ficar chapados ou aliviar a dor há milhares de anos. E, apesar de todo o nosso progresso farmacêutico impressionante, nossa dependência da planta não mudou muito; as papoulas são usadas para fabricar dois dos analgésicos mais utilizados no mundo, a morfina e a codeína, e o supressor de tosse noscapine.
Mas como a planta de papoula de ópio (Papaver somniferum) obtém suas propriedades para aliviar a dor?
Uma equipe de pesquisadores do Reino Unido, China e Austrália estuda essa questão há vários anos, examinando o genoma da papoula para descobrir como essa planta desenvolveu suas propriedades terapêuticas extraordinariamente potentes e úteis. Agora, um novo estudo, publicado hoje (30 de agosto) na revista Science, detalha a maioria do genoma da papoula do ópio. O estudo destaca quando e como os principais genes produtores de produtos farmacêuticos entraram em cena.
A tarefa foi difícil, graças à abundância de material genético da planta que contém várias seções repetidas. Ainda assim, reunir o genoma foi útil para acompanhar o desenvolvimento da papoula.
Os pesquisadores descobriram que o primeiro importante evento genético da papoula ocorreu cerca de 110 milhões de anos atrás. Foi quando todo o genoma, ou pelo menos grandes pedaços dele, se duplicou. Isso não é incomum para as angiospermas, a categoria de plantas com flores que inclui papoilas. Mas a duplicação pode ser consequencial. Quando os organismos têm o dobro do material genético, metade do genoma está livre para evoluir, enquanto a outra metade permanece estável, disse o co-autor do estudo Ian Graham, professor de genética biomédica da Universidade de York, no Reino Unido.
No caso das papoulas, esse material genético extra evoluiu de uma maneira muito importante, os pesquisadores descobriram: Mais de 7,8 milhões de anos atrás, dois genes se fundiram e se tornaram o único gene responsável pela produção de morfina e codeína da papoula. Esse "megagene" codifica uma enzima que converte uma molécula precursora de papoula em compostos que eventualmente se tornam codeína e morfina. Sem ele, as papoulas transformavam a mesma molécula precursora no composto noscapine, e as plantas não seriam analgésicas.
Para Graham, esse é um dos achados mais importantes em suas pesquisas. "É realmente gratificante saber como esse gene surgiu", disse ele à Live Science.
Após a fusão do gene, o genoma da papoula se replicou novamente e perdeu alguns pedaços, segundo o estudo. Mas a megagene, crucial para formar opiatess, permanece por aí. Como na maioria dos genes úteis, as chances são de que esse gene fosse uma mutação aleatória que continuava sendo transmitida porque era útil para a planta. Não está totalmente claro para os biólogos por que as papoilas de ópio mantiveram suas habilidades de produção de morfina e codeína, mas é provável porque os produtos químicos afastam os herbívoros famintos, disse Graham.
Alguns outros mistérios da papoula ainda precisam ser resolvidos. Por exemplo, as outras enzimas envolvidas na produção de morfina e codeína provavelmente apareceram antes da chegada do megagene há 7,8 milhões de anos, embora a equipe de pesquisa não saiba exatamente quando. (Em outras palavras, o megagene não é o único participante envolvido na produção de analgésicos em papoulas.) Graham disse que também espera estudar os genomas de espécies vegetais relacionadas para ver por que alguns deles fazem ou não fazem narcóticos.
Mas, por enquanto, deduzir como as papoilas obtiveram suas qualidades medicinais e como é o genoma é suficiente para ajudar a indústria de analgésicos, disse Graham. (Apesar do abuso de opioides, ainda são necessários analgésicos de qualidade e medicamentos para cuidados paliativos, acrescentou.) Embora os horticultores tenham desenvolvido cepas hiperespecíficas que produzem principalmente opiáceos ou noscapina, os produtores de papoula de ópio estão sempre procurando maneiras de produzir mais sustentável e econômico, disse ele.
E, como qualquer outra cultura, pode haver espaço para modificações genéticas para fazer com que as papoulas produzam mais agentes farmacêuticos, cresçam mais rapidamente ou resistam a infecções. "A análise do genoma nos fornece uma plataforma para fazer tudo isso de maneira mais eficaz", disse Graham.
