В августе 2011 года, представители располагающейся в штате Массачусетс компании, Medicinal Genomics, сообщили прессе, что её учёные впервые в истории человечества составила полную карту генома растения Cannabis sativa, тем самым открыв медицине и легальному конопляному бизнесу новые перспективы, в плане разработки и применения марихуаны в качестве терапевтического средства.
Основатель компании, доктор Кевин Мак Кирнан?, сообщает, что он довольно давно желал заняться составление генома растения конопли. Как он утверждает, впервые, активные компоненты растения и свойственные им терапевтические свойства привлекли его внимание ещё много лет назад, когда он работал клиническим онкологом, изучая ДНК людей, страдающих от разных форм и типов раковых опухолей.
«Собственно, полный план генома конопли является плодом долгих лет работы», сообщает он журналистам. «А ведь всё началось с общения с несколькими донорами ДНК, которые тогда поинтересовались у меня и нескольких других врачей, что мы думаем об использовании марихуаны и её экстрактов в терапии онкологических заболеваний».
По словам доктора Мак Кирнана?, после данного диалога, он решил персонально ознакомиться с тогда доступной общественности информацией, касательно использования активных веществ конопли, каннабиноидов, в терапии разных недугов. Именно тогда, он прочитал труд доктора Мануэля Гузмана, описывавший практическую эффективность разного вида каннабиноидных соединений в лечении разных типов раковых клеток, на основании его собственных практических испытаний с добровольцами и животными моделями. «Начав читать данную работу, я осознал, что вполне возможно, лекарство от рака может скрываться в составе конопли», утверждает Мак Кирнан?. Помимо этого, в то же время, доктор прочитал труд Этиен де Мейджер, под названием «Вариация растения конопли», в котором он разделил уникальные химотипы марихуаны (то есть, полный состав разных веществ, содержащихся в определённой разновидности растения) на разные категории, в соответствии с их генетической структурой. «Тогда наука лишь только приступала к изучению каннабиноидов, поэтому в данной классификации, растения делились по принципу генетических механизмов, отвечающих исключительно за синтез единственных тогда широко известных каннабиноидов, а именно КБД и ТГК», отмечает Мак Кирнан?.
«Смешно сказать, но тогда мне казалось, что проект анализа генома растения от силы займёт пару лет, и весь проект будет стоить не больше 50 тысяч долларов», вспоминает доктор. «Однако, уже на первых стадиях анализа, наша команда в полной мере осознала, насколько комплексным геномом, способным произвести множество каннабиноидных соединений и их комбинаций, способна произвести конопля».
Хотя на данный момент, несколько других фирм представили общественности свои карты генома конопли,
Medical Genomics, по праву является лидером в данной сфере, имея карту с обозначенными 131 миллиардами базовых пар хромосом в составе растения. Впервые, данные о проект стали доступны широкой общественности 18 августа 2011 года, когда компания Мак Кирнана? выпустила собранную геномическую информацию в интернет. На данный момент, полную карту генома конопли можно найти сайте компании, в ((http://www.kannapedia.net специальном) разделе.Как расшифровка генома конопли повлияет на развитие конопляной медицины?
По словам доктора Мак Кирнана?, до старта проекта генома конопли, учёные изучили всего лишь 12 генов в составе растения, в то время, как сейчас, по завершению работы, в полной мере изучены и упорядочены несколько десятков тысяч генов марихуаны. Помимо этого, благодаря проекту, науке стали известны более 2 миллионов вариации нуклеотидов в геноме конопли, что позволило исследователем совершить массу новых открытий в отношении генетических механизмов, отвечающих за синтез тех или иных каннабиноидов.
Как сообщает доктор, первым подобным открытием стал тот факт, что синтаза ТГК, является не одним отдельным диплоидным геном, синтезирующим исключительно одно соединение, а комплексом генов, способным, в зависимости от своей вариации, производит структурно родственные ТГК вещества, являющиеся другими активными каннабиноидами. «По сути, вопреки ранее известным данным, сиквенсирование генома растения продемонстрировало, что участки генов конопли, отвечающие за синтез ТГК, прошли за историю данного вида около 8 репликаций с помощью транспортных элементов ДНК, в итоге приобретя химическую структуру, допускающую столь высокую вариацию в плане выработки разных уникальных каннабиноидных соединений в различных концентрациях», утверждает Мак Кирнан?.
Как сообщает журналистам доктор Итан Руссо, являющийся самым уважаемым специалистом по конопляной медицине на территории США, знание точной структуры генов, отвечающих за синтез каннабиноидов, а также их вариации, в будущем позволит специалистам-генетикам производить на свет уникальные «синтетические» гибриды конопли, которые будут естественным образом вырабатывать каннабиноиды, в том числе и довольно редко встречающиеся в натуральных растениях соединения, в необходимых количествах.
«Безусловно, обнародование карты генома конопли заметно стимулирует область новых разработок в сфере медицинского применения конопли», говорит на этот счёт доктор Руссо. «На данный момент, разработки уникальных терапевтических сортов конопли с помощью генетических манипуляций ещё находятся на зачаточном уровне, однако, имеющаяся информация раскрывает перед нами буквально океан новых перспективных разработок для увеличения эффективности конопляной медицины. В частности, начальной отправной точкой к созданию гибридов конопли, содержащих экзотические каннабиноиды, может стать разработка таких разновидностей растений конопли, которые будут иметь строго фиксированную концентрацию ТГК или КБД, не подвергающуюся столь сильному колебанию, как это наблюдается в натуральных гибридах».
В перспективе же, по словам Руссо, применение эпигенетики к изучению генома конопли, теоретически позволит учёным произвести на свет растения с геномом располагающим к производству высоких концентрации каннабиноидов, не наблюдаемых в натуральной среде, или растения, где эффекты определённых терапевтических соединений будут дополняться повышенной выработкой вступающих с ними в синергию терпенов и флавоноидов.
«Для примера, мы сможем производить такие виды конопли, которые, по сути, будут содержать в себе лишь высокие концентрации КБД, прибавленные вступающими с ними в синергию терпенами, для извлечения максимального сильного и контролируемого целебного эффекта из подобного растения или его экстрактов», предполагает доктор Руссо. «По аналогии, мы сможем создать специализированные сорта конопли, с чётко выверенной и неизменной дозировкой определённых веществ, которые можно будет легко и просто использовать для терапии отдельных групп заболеваний или вовсе неких конкретных недугов».
Помимо этого, Руссо, а также многие его коллеги, поддерживают разработку подобных «искусственных» видов конопли, в качестве эффективной меры обхода юридических барьеров, ограничивающих производство и распространение медицинской конопли или её определённых компонентов на территории США и других стран мира. Сам Мак Кирнан? полагает, что с применением науки биоинформатики, специалисты смогут научиться «программировать» сами гены конопли, для разведения уникальных культур каннабиноидных соединений, которые в принципе не встречаются в природе.
«Не то чтобы подобная технология полностью смогла бы затмить собой навыки коноплеводства, однако, с ней учёные смогут спокойно, без лишних юридических барьеров, производит новые терапевтические соединения, используя в своих проектах легально доступные вариации технической конопли, которые можно будет программировать на создание каннабиноидов с узко специализированными свойствами», сообщает он.
Конечно, некоторые специалисты-медики, вроде доктора Дональда Абрамса, гематолога и онколога из Центрального Госпиталя города Сан-Франциско, считают, что учёным генетикам следует сосредоточить внимание на уже изучаемых, натуральных каннабиноидах, а не на синтетике, опираясь на зачастую плачевные опыта использования аналогов данных соединений в качестве заменителя фитосоединений. «Даже без точного изучения генома растения конопли, мы знаем, какие свойства имеют фитоканнабиноиды, а также их влияние на работу организма человека», предполагает медик. «Пациенты требуют проверенных и доступных лекарств или доступ к самому растению конопли и праву на его культивацию. В конце концов, к чему им нужны лишние риски и эксперименты с неизвестными веществами, если науке итак уже известны эффективные и довольно универсальные терапевтические соединения в составе конопли?».
Прежние труды о геномике конопли
Несмотря на то, что проекта доктора Мак Кирнана? получил довольно широкое освещение в прессе, сам учёный заявил Американскому Сообществу Ботаников, что его труды являются лишь новой вехой в исследовании уже давно изучающегося растения, построенной на фундаменте более старых исследований, касающихся строения генома и свойств определённых компонентов конопли.
«В составлении карты генома конопли, мы руководствовались той массой знаний, что были генерированы в течение целого века изучения конопли и её психоактивных свойств», сообщает Мак Кирнан?. «Там где имелась возможность, наша команда активно сотрудничала с другими специалистами, в том числе и с учёными, совершившими поистине радикальные открытие на поприще изучения конопли. Мы сами надеемся, что данный труд сам станет фундаментом для дальнейших исследований в сфере медицины и коноплеводства».
«Конечно, основные активные компоненты конопли, а именно ТГК и КБД, были открыты и подробно описаны, буквально, за полвека до завершения проекта генетической карты конопли», сообщает доктор Руссо. «Однако, точная карта генома растения позволит нам более подробно изучить существующую вариацию генов конопли, в частности, механизм физиологического взаимодействия известных каннабиноидов с СВ рецепторами, а также свойства более редких и малоизученных, экзотических каннабиноидов».
Также доктор Руссо подытожил основные прорывы, ставшие реальными благодаря работе Мак Кирнана? и команды. К их числу доктор отнёс выявление и характеристику механизма работы синтаза ТГК; процессы клонирования и кристаллизации синтаза ТГКК (тетерагидроканнабиноловой кислоты, прямого прекурсора ТГК); изоляцию и очистку синтаза ТГКК для натурального производства высоких концентраций данного вещества в тканях растения, а также идентификацию уникального в своём роде полимофизма нуклеотидов генома растения, выявленных при анализе образца семян конопли, извлечённого из гробниц древней китайской династии.
В то же время, доктор Руссо отметил, что за последние 10 лет, легальные культиваторы конопли из США и Европы уже смогли путём искусственной селекции самостоятельно вывести растения, способные производить не только высокие концентрации ТГК и КБД, но и таких каннабиноидов, КБГ и КБК, а также кислот-прекурсоров, вроде ТГКК, КБДК, КБГК и КБКК.
«Безусловно, эти специалисты-агрономы проделали не менее титанический труд, который ни в коем случае не будет обесценен производством синтетических вариаций растений конопли», отмечает Мак Кирнан?. «Однако, с новыми знаниями в отношении генома конопли, в частности, структуры и свойств синтаза ТГК, мы, наконец, сможем приступить к синтезу и изучению свойства тех 77 каннабиноидных соединений, которые присутствуют в конопле в слишком крошечных концентрациях, чтобы провести их подробный анализ и тестирование».
Наконец, Мак Кирнан? открыт к возможности селективного модифицирования самого генома растения конопли, для улучшения таких свойств, как урожайность, выносливость к изменениям погоды и температуры, а также устойчивость к атакам вредителей и паразитов. «Для примера, подобные качества растения конопли можно усилить, добавив в его геном сегменты генетического кода резуховидки, одного из первых растений, для которого была составлена подробная генетическая карта», отмечает он журналистам.
На данный момент, фирма Medical Genomics продолжает расширять своё базу данных, добавляя в неё новую информацию о вариации экспрессии генов конопли, в то время, как сам Мак Кирнан? занимается изучением карты генома растения, в поиске ответа на вопрос, почему большинство из известных каннабиноидов производятся в тканях конопли в столь мизерных количествах, а также анализом их возможных эффектов на функционирование организма человека.
источник
