قارچهای جادویی هزاران سال است که در مراسم سنتی و برای مصارف تفریحی استفاده میشوند. با این حال، مطالعهای جدید نشان داده است که قارچها توانایی تولید یک ماده روانگردان مشابه را به دو روش متفاوت تکامل دادهاند. این کشف اهمیت زیادی برای درک نقش این قارچها در طبیعت و همچنین پتانسیل پزشکی آنها دارد.
قارچهای جادویی مادهای به نام سایلوسیبین (Psilocybin) تولید میکنند که بدن انسان پس از مصرف آن، آن را به فرم فعال خود یعنی سایلوکین (Psilocin) تبدیل میکند. سایلوسیبین در دهه ۱۹۶۰ محبوبیت زیادی پیدا کرد و در نهایت در سال ۱۹۷۰ در آمریکا بهعنوان داروی گروه ۱ و در سال ۱۹۷۱ در بریتانیا بهعنوان داروی گروه A طبقهبندی شد؛ دستهبندیهایی که برای داروهایی با پتانسیل بالای سوءاستفاده و بدون کاربرد پزشکی پذیرفته شده اعمال میشوند. این موضوع تحقیقات پزشکی روی سایلوسیبین را برای دههها متوقف کرد.
با این حال، آزمایشهای بالینی اخیر نشان دادهاند که سایلوسیبین میتواند شدت افسردگی، افکار خودکشی و اضطراب مزمن را کاهش دهد. با توجه به پتانسیل درمانی آن، علاقه به درک نحوه تولید سایلوسیبین در طبیعت و روشهای تولید پایدار آن دوباره افزایش یافته است.
مطالعه جدید که توسط دیرک هوفمایستر، پژوهشگر میکروبیولوژی دارویی از دانشگاه فردریش شیلر ینا، رهبری شده است، نشان داد که قارچها میتوانند سایلوسیبین را به دو روش متفاوت با استفاده از آنزیمهای مختلف تولید کنند. این یافته همچنین به پژوهشگران کمک کرد تا روش جدیدی برای تولید سایلوسیبین در آزمایشگاه کشف کنند.
بر اساس تحقیقات هوفمایستر، آنزیمهای دو نوع قارچ غیرمرتبط که مورد مطالعه قرار گرفتند، بهطور مستقل از یکدیگر تکامل یافتهاند و مسیرهای متفاوتی را برای تولید همان ترکیب شیمیایی دقیق طی میکنند.
این فرآیند به عنوان تکامل همگرا (Convergent Evolution) شناخته میشود، به این معنی که موجودات زنده غیرمرتبط، به طور مستقل دو مسیر متفاوت برای ایجاد یک ویژگی یکسان تکامل میدهند. یکی از مثالها کافئین است، جایی که گیاهان مختلفی از جمله قهوه، چای، کاکائو و گوارانا بهطور مستقل توانایی تولید این محرک را کسب کردهاند.
این اولین باری است که تکامل همگرا در دو موجود متعلق به قلمرو قارچها مشاهده میشود. جالب اینجاست که دو قارچ مورد مطالعه سبک زندگی بسیار متفاوتی دارند. Inocybe corydalina، که به نام سبزکلاه رشتهای (Greenflush Fibrecap) نیز شناخته میشود و موضوع تحقیق هوفمایستر است، در ارتباط با ریشههای انواع مختلف درختان رشد میکند. در مقابل، قارچهای Psilocybe که به طور سنتی به نام قارچهای جادویی شناخته میشوند، از مواد مغذی حاصل از تجزیه مواد آلی مرده مانند چوب پوسیده، علف، ریشه یا کود تغذیه میکنند.
مشاهده این که قارچهایی که در دو زیستگاه متفاوت زندگی میکنند، همان ترکیب روانگردان را تولید میکنند، سوالاتی را درباره نقش اکولوژیکی این مولکول مطرح میکند. یک توضیح ممکن برای تولید سایلوسیبین توسط هر دو قارچ این است که این ماده ممکن است برای دفع شکارچیان، مانند حشرات، که ممکن است به خوردن اندامهای بارده آنها تمایل داشته باشند، تولید شود. این موضوع مشابه نقش کافئین است که به عنوان یک آفتکش طبیعی عمل میکند و حشرات و دیگر آفات را از تغذیه برخی گیاهان بازمیدارد.
تبدیل کشف به فرصت
این مطالعه میتواند ابزارهای جدیدی در اختیار دانشمندان قرار دهد تا سایلوسیبین را برای مصارف پزشکی تولید کنند. قارچها هم در طبیعت و هم در آزمایشگاه رشد کندی دارند. قارچهای Psilocybe (قارچهای جادویی) حدود دو ماه طول میکشد تا از اسپور به قارچهای بالغ برسند.
اگر مقادیر زیادی سایلوسیبین برای آزمایشهای بالینی یا استفاده پزشکی آینده مورد نیاز باشد، روشهای سریع و پایدار تولید آن باید بررسی شوند. در حال حاضر، سایلوسیبین عمدتاً با استفاده از مواد سنتتیک تولید میشود، زیرا سریعتر از استخراج آن از قارچهاست و بازدهی بالاتری دارد. با این حال، این روشها معایبی نیز دارند: روشهای استخراج سنتتیک فعلی پسماندهای خطرناک تولید میکنند و شامل مراحلی هستند که تنها در مقیاس کوچک قابل انجاماند.
در مطالعهای جداگانه که در آوریل ۲۰۲۵ منتشر شد، هوفمایستر و همکارانش رویکرد جدیدی برای تولید سایلوسیبین ارائه کردند. تیم او به جای استفاده از روش کاملاً سنتتیک که مبتنی بر مواد و کاتالیزورهای آزمایشگاهی است، از آنزیمهای استخراج شده از قارچها برای کاتالیز واکنشهای تولید سایلوسیبین استفاده کرد. این روش میتواند در مقیاس بزرگتری نسبت به روش سنتتیک معمول انجام شود. آنزیمهای تثبیتشدهای که استفاده شدند، همچنین قابل استفاده مجدد هستند و این امر فرآیند را پایدارتر میکند.
آنزیمها به طور ذاتی نسبت به کاتالیزورهای غیرزیستی دوستدار محیط زیستتر هستند، زیرا معمولاً در شرایط ملایم (مانند دمای پایین و pH خنثی) عمل میکنند و تصفیه آنها آسانتر است، که مصرف انرژی و تولید پسماند را کاهش میدهد. همچنین، آنزیمها قابل تجزیه زیستی هستند، که به کاهش تأثیرات زیستمحیطی فرآیندهای صنعتی کمک میکند.
آخرین کار هوفمایستر، آنزیمهای جدیدی در اختیار جامعه علمی قرار میدهد که میتوان از آنها برای تولید سایلوسیبین استفاده کرد. اگرچه هنوز تنها میتوان حدس زد که چرا قارچهای مختلف روشهای متفاوتی برای تولید همان ترکیب روانگردان پیدا کردهاند، این کشف مسیرهای جدیدی را برای تولید انبوه یک داروی امیدوارکننده باز میکند.
منبع خیر : arstechnica.com
نظرات کاربران