Investigadores lograron modificar genéticamente plantas de tabaco para que produzcan compuestos psicodélicos como psilocibina, DMT y otras triptaminas, según un estudio publicado en Science Advances. El avance plantea una vía alternativa para obtener estas sustancias con fines científicos y terapéuticos.
El trabajo fue desarrollado por un equipo del Instituto Weizmann de Ciencias, que reconstruyó en una sola planta las rutas biosintéticas completas de cinco psicodélicos naturales presentes en distintos organismos. Para ello, combinaron genes de plantas, hongos y animales, permitiendo que el tabaco actuara como plataforma de producción.
Ingeniería genética en tabaco
Los científicos identificaron y ensamblaron las rutas necesarias para generar psilocina, psilocibina, DMT, bufotenina y 5-MeO-DMT, todas pertenecientes a la familia de las indol-etilaminas. Estas moléculas derivan del triptófano y están asociadas a efectos sobre los receptores de serotonina en el cerebro.
Para lograrlo, introdujeron en plantas de Nicotiana benthamiana una serie de enzimas clave mediante agroinfiltración, un método que permite expresar genes externos en tejidos vegetales. La planta fue elegida por su facilidad de cultivo y por su capacidad de producir precursores químicos necesarios para estas rutas metabólicas.
El estudio también resolvió la ruta completa de biosíntesis de la dimetiltriptamina (DMT) en plantas, un proceso que hasta ahora no se comprendía completamente. A partir de ese conocimiento, los investigadores lograron activar la producción de este compuesto y sus intermediarios dentro del tejido vegetal.
Producción y el potencial terapéutico
Los compuestos generados en el tabaco tienen interés médico debido a su capacidad para promover neuroplasticidad y modular circuitos serotoninérgicos, lo que los vincula con posibles tratamientos para depresión, ansiedad, trastorno de estrés postraumático y adicciones.
Además de reproducir moléculas naturales, el equipo desarrolló versiones modificadas mediante la introducción de halógenos, lo que puede aumentar su estabilidad o selectividad farmacológica. Algunas de estas variantes no se encuentran en la naturaleza y se investigan por su potencial en trastornos mentales.
Para optimizar la producción, los investigadores utilizaron el modelo de inteligencia artificial AlphaFold3 en el diseño de enzimas, logrando incrementar hasta 40 veces la síntesis de uno de los compuestos en la planta.
En pruebas finales, las plantas modificadas produjeron simultáneamente los cinco psicodélicos, aunque en concentraciones menores que las observadas en sus organismos originales. Este resultado se presentó como una demostración de viabilidad de la plataforma biotecnológica.
