Des chercheurs de l'université Wageningen & Research ont recréé des enzymes issues d'ancêtres du cannabis vieux de millions d'années, révélant comment la plante a évolué pour produire des composés comme le THC, le CBD et le CBC. Ces enzymes anciennes, plus flexibles que les versions modernes, montrent un potentiel pour une production biotechnologique facilitée de cannabinoïdes à usage médical. Ces résultats, publiés dans Plant Biotechnology Journal, pourraient mener à de nouvelles variétés de cannabis médicinal.
Les plantes de cannabis actuelles produisent des cannabinoïdes clés — THC, CBD et CBC — à l'aide d'enzymes spécialisées, chacune dédiée à un seul composé. Une étude de l'université Wageningen & Research démontre que cette précision est apparue par évolution. Les premiers ancêtres du cannabis possédaient des enzymes plus polyvalentes capables de générer plusieurs cannabinoïdes simultanément. Pour retracer ce développement, l'équipe a utilisé la reconstruction de séquences ancestrales, analysant l'ADN de plantes modernes pour prédire et reconstruire des enzymes actives il y a des millions d'années. Ces enzymes ressuscitées ont ensuite été synthétisées en laboratoire et testées, fournissant la première preuve expérimentale de l'origine de la biosynthèse des cannabinoïdes chez un ancêtre récent du cannabis et de son raffinement au fil du temps par duplications géniques. La recherche a révélé des avantages pratiques : les enzymes anciennes se sont avérées plus robustes et plus faciles à exprimer dans des micro-organismes comme la levure par rapport aux versions contemporaines. Cela pourrait simplifier la production biotechnologique de cannabinoïdes, de plus en plus fabriqués hors des plantes pour des applications médicales. «Ce qui semblait autrefois 'inachevé' sur le plan évolutif s'avère très utile», a noté le chercheur principal Robin van Velzen, en collaboration avec Cloé Villard. «Ces enzymes ancestrales sont plus robustes et flexibles que leurs descendantes, ce qui les rend très attractives comme points de départ pour de nouvelles applications en biotechnologie et en recherche pharmaceutique». Particulièrement prometteuse est une enzyme ancienne qui produit spécifiquement le CBC, connu pour ses effets anti-inflammatoires et analgésiques. Aucune variété actuelle de cannabis ne produit naturellement de hauts niveaux de CBC, de sorte que l'intégration de cette enzyme pourrait créer des souches médicinales innovantes. L'étude, détaillée dans Plant Biotechnology Journal (DOI: 10.1111/pbi.70475), relie la biologie évolutive à des bénéfices potentiels pour la santé.
