A nossa sociedade seria bem diferente se não existissem as leveduras. Estes seres microscópicos são peças fundamentais na fabricação de pão, álcool combustível e bebidas alcoólicas como a cerveja e o vinho, através da sua incrível capacidade de converter amido em dióxido de carbono e açúcar em álcool. Com toda essa capacidade de transformar as coisas, mais cedo ou mais tarde os cientistas iriam tentar fazer coisas inusitadas com a levedura – e essa hora chegou: pesquisadores estão usando a levedura para fabricar os compostos THC, responsável por boa parte do fator alucinógeno da maconha, e CBD, o famoso canabidiol, usado no tratamento de doenças como dor crônica e epilepsia.

Ao colocar os genes da cannabis na levedura de cerveja, eles transformaram esses micróbios milagrosos em fábricas de canabinoides. O objetivo é recriar muitos compostos de maconha para entender melhor o verdadeiro potencial da planta.

O processo é simples, embora envolva várias siglas diferentes. Duas leveduras distintas produzem THC ou CBD, dependendo do tipo de enzima que carregam, mas ambas carregam os genes da cannabis que produzem o CBGA. “O CBGA é um tipo de canabinoide central que é a mãe de todos os outros canabinoides”, diz Jay Keasling, engenheira química da Universidade da Califórnia, autora principal do estudo, em matéria do portal Wired.

Para fazer THC, essa levedura produz CBGA, que então se transforma em THCA graças à enzima particular da levedura. Para a levedura produzir CBD, sua enzima particular transforma a mãe canabinoide CBGA em CBDA. O THCA e o CBDA se transformam em THC e CBD com a aplicação de calor – o que não é diferente do que acontece com a própria planta cannabis. Se você comer maconha crua, é improvável que você sinta algum efeito, porque ela é majoritariamente formada por THCA. É só depois de aplicar calor que o THCA se transforma em THC, embora pequenas quantidades de THCA se convertam em THC ao longo do tempo). Maconha comestível funciona porque os fabricantes primeiro transformam THCA em THC com um processo chamado descarboxilação.

Simplificando

Pesquisadores e empresas produtoras de cannabis estão interessados ??em formas alternativas de produzir canabinoides porque trabalhar com a planta original é complicado. Seu crescimento leva muito tempo e demanda muita água e energia em ambientes fechados. Extrair certos canabinoides da flor também é um incômodo. Se você está apenas atrás do CBD, por exemplo, há uma chance de seu extrato ser contaminado com THC. Isso é particularmente preocupante se você quiser isolar o CBD para uso como medicamento.

Produzir CBD “puro” e não psicoativo pode simplificar maciçamente a produção. “Ser capaz de produzir isso de uma maneira não contaminada com THC é uma coisa muito valiosa”, diz Keasling.

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Os cientistas já lançaram uma empresa de fabricação de canabinoides e dizem que o processo é consideravelmente mais barato, mais seguro e ecologicamente correto do que extrair os compostos das plantas de maconha. “O processo é como produzir cerveja. Você alimenta a levedura com açúcar e elas produzem o canabinoide que você quer produzir, em vez de etanol, que elas normalmente produzem”.

A levedura modificada também produziu novos compostos canabinoides e produtos químicos que existem apenas em pequenas quantidades nas plantas de maconha, levantando a possibilidade de que a nova técnica possa revolucionar a produção dessas substâncias e expandir suas potenciais aplicações médicas.

A cannabis é uma planta extremamente complicada, com mais de 100 canabinoides conhecidos até agora. Alguns desses compostos são mais prevalentes do que outros – as cepas modernas de maconha estão repletas de THC, porque os cultivadores criaram cepas cada vez mais inebriantes ao longo dos anos. Mas um canabinoide como a tetrahidrocanabivarina, ou THCV, aparece em quantidades muito menores. “Agora vamos ter a capacidade de produzir essas coisas de uma maneira pura, e de uma maneira relativamente simples, e talvez possamos começar a testar quais são suas funções”, diz Keasling ao Wired.

Buscando limites

Não é a primeira vez que levedura modificada é usada para lidar com problemas como estes. Na década de 1960, pesquisadores descobriram que a casca de uma árvore na costa do Pacífico poderia combater o câncer. Para evitar a extinção do material através do desmatamento, os pesquisadores projetaram micróbios para desenvolver a droga proveniente das árvores.

O principal obstáculo para os pesquisadores é descobrir o limite da produção. “Você pode continuar produzindo de maneira altamente concentrada, ou isso se torna tóxico para os organismos que você está usando para produzir e, portanto, você tem um limite?”, questiona Jeff Raber, CEO da Werc Shop, um laboratório que está separando os componentes da cannabis.

Independentemente disso, esse tipo de bioengenharia pode fornecer aos pesquisadores uma plataforma poderosa para descobrir não apenas no que cada canabinoide pode ser útil, mas também como os muitos canabinoides na planta podem interagir uns com os outros. Isso é conhecido como efeito entourage: o CBD, por exemplo, parece atenuar os efeitos psicoativos do THC.

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Ao produzir seletivamente esses canabinoides no laboratório, será mais fácil para os estudarem eles isoladamente e uns com os outros, sem precisar desviar de centenas de outros compostos que eles encontrariam na planta. “Em última análise, uma molécula é uma molécula. Isso dá flexibilidade na formulação, talvez ofereça uma utilidade mais ampla e pode, eventualmente, aumentar a escala mais rapidamente. Os reguladores podem se sentir muito melhor com relação a esses tipos de abordagens do que aqueles que envolvem campos, campos e campos de material vegetal”, diz Raber.

Por enquanto, os cientistas estão usando frascos para cultivar a levedura em laboratório, mas planejam aumentar a produção para usar grandes tanques de aço inoxidável que são normalmente usados em uma cervejaria. Keasling e seus colegas formaram uma empresa chamada Demetrix, que, segundo eles, será capaz de fornecer comercialmente pequenas quantidades de produto no próximo ano e grandes quantidades dentro de três anos.

A equipe disse que o uso de levedura seria uma maneira “mais ecológica” de cultivar cannabis, que, além do alto uso de energia e água – o cultivo em locais interno, sob luzes e com ventiladores, consome muita energia; um estudo estimou que a indústria de cannabis da Califórnia respondia por 3% do uso de energia do estado – frequentemente demanda o uso de grandes quantidades de pesticidas e fertilizantes. [The Guardian, Wired, Nature]