Desde tiempos ancestrales, el ser humano ha recurrido a plantas, hongos y animales para obtener sustancias psicoactivas con fines rituales o terapéuticos. Ahora, investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias han logrado un hito: reunir en un único organismo cinco compuestos psicodélicos que en la naturaleza se encuentran dispersos en diferentes especies.
Tras descifrar el mecanismo natural por el cual las plantas producen DMT (dimetiltriptamina), uno de los psicodélicos más emblemáticos, los científicos lograron replicar paso a paso ese proceso dentro de una planta modelo. A esta le agregaron las rutas para otros cuatro psicodélicos. El resultado es una especie de fábrica biológica capaz de generar múltiples moléculas psicodélicas, incluyendo algunas que no aparecen en la naturaleza.
El estudio, dirigido por la Dra. Paula (Shirley) Berman —quien entonces trabajaba en el laboratorio del Prof. Asaph Aharoni en el Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales del Instituto Weizmann, y ahora es investigadora principal en la Organización de Investigación Agrícola – Instituto Volcani— fue publicado recientemente en la revista Science Advances.
Los cinco compuestos analizados provienen de tres reinos diferentes. Del reino vegetal se obtuvo el DMT, componente activo de la ayahuasca, bebida ceremonial amazónica. Las fuentes incluyeron hojas de un arbusto de la familia del café y corteza de acacia australiana. 
Del reino de los hongos se tomaron la psilocibina y la psilocina, presentes en los ‘hongos mágicos’ usados por los aztecas. Del reino animal, el sapo del desierto de Sonora aportó bufotenina y 5-MeO-DMT, un potente derivado del DMT.
A pesar de sus orígenes diversos, los cinco compuestos pertenecen a la misma familia química y comparten un punto de partida común: el triptófano, un aminoácido presente en todos los seres vivos. El cuerpo humano utiliza el mismo aminoácido para producir serotonina, neurotransmisor clave en la regulación del estado de ánimo.
«El objetivo principal del estudio era el reto de sintetizar DMT», explica Aharoni.
Aunque se conocía la ruta general de producción del DMT, los genes y enzimas exactos seguían siendo un misterio. Los investigadores identificaron los genes clave y los insertaron en una planta modelo, Nicotiana benthamiana, pariente del tabaco muy usada en investigación. En pocos días, la planta modificada comenzó a producir DMT. 
Luego produjeron individualmente los otros cuatro psicodélicos. El 5-MeO-DMT se generó en cantidades muy bajas. Para solucionarlo, colaboraron con el Prof. Sarel Fleishman y la Dra. Olga Khersonsky, expertos en diseño de proteínas. Detectaron que una molécula no encajaba bien en el sitio activo de una enzima. Al cambiar un solo aminoácido en la estructura de la enzima, mejoraron el ajuste.
«Mutamos un aminoácido en la secuencia y conseguimos un aumento de 40 veces en la producción de 5-MeO-DMT», afirma Berman.
Finalmente, introdujeron los genes de los cinco compuestos en la misma planta. Una sola planta produjo DMT, psilocina, psilocibina, bufotenina y 5-MeO-DMT.
«En efecto, creamos una especie de ‘cóctel’ biológico, no mezclando sustancias externamente, sino combinando las vías metabólicas dentro de un mismo organismo», señala Aharoni.
Sin embargo, el experimento reveló una limitación: al activarse varias vías metabólicas simultáneamente, competían por el mismo material de partida, reduciendo la eficiencia.
El equipo fue más allá. Al añadir enzimas bacterianas, produjeron moléculas psicodélicas modificadas con átomos de cloro o bromo, algo que no ocurre en la naturaleza pero que podría tener valor terapéutico. Varias ya mostraron actividad biológica similar a los antidepresivos, en el marco de la búsqueda de nuevos tratamientos para depresión, ansiedad, TEPT y adicción.
La investigación abre nuevas vías para producir psicodélicos de forma sostenible. Actualmente, muchos se obtienen de plantas de crecimiento lento, hongos raros o animales, lo que genera problemas ecológicos y éticos. El sapo del desierto de Sonora está amenazado por la pérdida de hábitat y la sobreexplotación. Las plantas para ayahuasca también sufren presión. 
Producir estas moléculas en plantas de laboratorio de rápido crecimiento ofrece una alternativa más sostenible. Se cultivan las plantas, se insertan los genes y en aproximadamente una semana se pueden extraer cantidades medibles del psicodélico.
Una mayor disponibilidad de moléculas impulsa la investigación. Una incógnita es por qué las plantas producen estos compuestos. Probablemente cumplen funciones ecológicas de defensa o interacción con insectos. Al modificar genéticamente las plantas en entornos controlados, los investigadores pueden estudiar estas funciones directamente.
«Si logramos trasladar estas vías metabólicas a una planta modelo que crezca rápidamente, podremos investigar qué función cumplen realmente estos compuestos en la planta», explica Berman. Los investigadores podrán examinar cómo afectan a las defensas de la planta o si influyen en su crecimiento o respuestas al estrés.
También exploran la posibilidad de crear una planta que produzca la mezcla completa de ayahuasca. En las preparaciones tradicionales, el DMT se combina con otro compuesto que permite su absorción oral. En el Amazonas, se mezclan hojas de DMT con ramitas que contienen un inhibidor de monoaminooxidasa. Los científicos buscan una sola planta que contenga ambos componentes.
Otra línea de investigación consiste en producir psicodélicos terapéuticos en plantas comestibles, para que las sustancias puedan consumirse en dosis reguladas.
En definitiva, el estudio del Instituto Weizmann no se limita a los psicodélicos. Señala un cambio en la relación entre la biología vegetal y el desarrollo de fármacos, donde las plantas ya no son solo fuentes de moléculas raras, sino plataformas vivas para estudiar y producir nuevas generaciones de tratamientos psiquiátricos.
También participaron en el estudio Janka Höfer, Herschel Mehlman, Efrat Almekias-Siegl, el Dr. Sagit Meir y la Dra. Ilana Rogachev del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de Weizmann; el Dr. Let Kho Hao del mismo departamento y de la Organización de Investigación Agrícola – Instituto Volcani; los Dres. Yonghui Dong, Uwe Heinig y Yoav Peleg del Departamento de Instalaciones Centrales de Ciencias de la Vida de Weizmann; el Dr. Shahar Cohen de la Organización de Investigación Agrícola – Instituto Volcani; y el Dr. Liron Sulimani y el Prof. David Meiri del Technion – Instituto Tecnológico de Israel.
Fuente: Infobae
