Scoperta di un fungo che produce morfina

In un articolo recentemente pubblicato dalla rivista Rapporti scientificiRicercatori iraniani e un team dell’Università Laval annunciano di aver scoperto una specie di fungo microscopico che produce morfina e codeina. Questo fungo farebbe parte del microbiota di una specie di papavero, il papavero bratteo, che cresce naturalmente in Turchia e in Iran.

“Sempre più ricerche dimostrano che le piante contengono funghi o batteri, chiamati endofiti, con i quali vivono in simbiosi. Questi endofiti costituiscono in un certo senso il microbiota delle piante», spiega uno degli autori dello studio, Roger Levesque, professore alla Facoltà di Medicina e ricercatore presso l’Istituto di Biologia Integrativa e dei Sistemi (IBIS) dell’Università di Laval.

Per molto tempo gli scienziati hanno creduto che i funghi che vivevano nelle piante fossero organismi patogeni latenti. Nell’ultimo quarto di secolo gli studi hanno invece dimostrato che gli endofiti e il loro ospite intrattengono rapporti vantaggiosi per entrambe le parti. “La pianta ospite protegge il fungo e gli fornisce gli elementi essenziali per la sua sopravvivenza. Da parte sua, il fungo produce molecole che favoriscono la crescita della pianta, che aumentano la sua resistenza allo stress o che partecipano alla sua difesa contro agenti patogeni o insetti», riassume il professor Levesque.

Tre membri dell’IBIS hanno unito le forze con ricercatori iraniani per studiare gli endofiti di quattro specie di papavero che vivono allo stato selvatico in Iran. Ricorda che la famiglia dei papaveri comprende specie che producono alcaloidi come morfina, codeina, papaverina e tebaina, che vengono utilizzati in medicina.

Il loro lavoro ha permesso di isolare sei ceppi di funghi che producono morfina e altri oppiacei come la codeina. Questo è il primo studio a segnalare la produzione di tali molecole da parte degli endofiti.

Uno di questi funghi, isolato dalla brattea del papavero, ha ricevuto il nome di una nuova specie Pithoascus kurdistanesis. Il papavero produce tebaina, ma non produce morfina o codeina. “Gli endofiti si sono evoluti insieme al loro ospite per centinaia di milioni di anni, il che spiega perché non vengono eliminati”, spiega il professor Levesque. La selezione naturale potrebbe aver favorito gli endofiti che sintetizzano molecole simili a quelle che promuovono la crescita e la sopravvivenza del loro ospite. È anche possibile che questa somiglianza derivi da uno scambio di geni tra un endofito e il suo ospite.

Per stabilire se fosse possibile coltivare P. kurdistanesis In vitro, il gruppo di ricerca ha posto questo fungo in un mezzo contenente carboidrati di patate in soluzione. “I risultati sono stati conclusivi”, riferisce Roger Levesque. Abbiamo ottenuto 23 mg di morfina e 3 mg di codeina per grammo di fungo prodotto. Questa è una prestazione che può essere definita molto buona”, ritiene.

Il gruppo di ricerca ha poi sequenziato il genoma completo di P. kurdistanesis. “Abbiamo identificato i geni nel fungo responsabili della produzione di morfina. Il prossimo passo sarà integrare questi geni in batteri che possano essere facilmente coltivati ​​nei bioreattori. Avremo così un sistema completo ed efficiente che potrà essere utilizzato per la produzione di morfina per scopi medici”.

Il primo autore dello studio pubblicato in Rapporti scientificiuna rivista del gruppo Nature Research, è la ricercatrice professionista Sima Mohammadi, membro del team di Roger Levesque. Gli altri firmatari sono Roger Levesque, Antony Vincent, professore alla Facoltà di scienze agrarie e alimentari dell’Università Laval, e i loro colleghi iraniani Bahman Bahramnejad, Jafar Abdollahzadeh, Samaneh Bashiri, Mohammad Majdi e Jalal Soltani.