Două grupuri distincte de ciuperci au inventat psilocibina independent: implicații pentru biotehnologie și psihiatrie

Un studiu publicat în septembrie 2025 în revista Angewandte Chemie International Edition de către cercetătorii de la Friedrich Schiller University Jena și Leibniz-HKI a demonstrat că două grupuri distincte de ciuperci – Psilocybe și Inocybe (cunoscute și ca „fiber caps”) – au dezvoltat independent capacitatea de a produce psilocibină, folosind seturi complet diferite de enzime, dar ajungând la aceeași moleculă. Această descoperire marchează un exemplu clar de evoluție convergentă și ar putea revoluționa producția biotehnologică de antidepresive pe bază de psihedelice.

Context

Psilocibina, prezentă în așa-numitele „ciuperci magice”, este transformată în organism în psilocină – o substanță care modifică profund conștiința. Dincolo de utilizările recreaționale, psilocibina este considerată un compus promițător pentru tratamentul depresiei rezistente la terapie și a altor tulburări psihiatrice. Până acum, biosinteza psilocibinei era cunoscută doar în ciupercile Psilocybe, unde un set specific de enzime catalizează reacțiile necesare. Studiul recent arată însă că și ciupercile Inocybe au evoluat pentru a produce aceeași moleculă, dar printr-un arsenal enzimatic complet diferit.

Despre studiul actual

Cercetarea a fost realizată în cadrul Clusterului de Excelență Balance of the Microverse și al Collaborative Research Center ChemBioSys, ambele dedicate studierii interacțiunilor microorganismelor și compușilor naturali.

• Echipa condusă de profesorul Dirk Hoffmeister a secvențiat și analizat genomurile ciupercilor Inocybe și Psilocybe.

• Tim Schäfer, autor principal și doctorand, a explicat că situația seamănă cu „două ateliere diferite care, prin metode distincte, livrează același produs final”.

• În Inocybe s-a descoperit un set unic de enzime, fără legătură evolutivă cu cele din Psilocybe, dar care catalizează exact pașii biochimici necesari pentru formarea psilocibinei.

• Modelele proteice realizate de Bernhard Rupp au confirmat că reacțiile intermediare diferă semnificativ de cele cunoscute în Psilocybe.

Această duplicare evolutivă a căii biosintetice reprezintă o dovadă de invenție independentă a aceleiași molecule în natură.

Rezultate și interpretări

• Evoluție convergentă: Două linii fungice diferite au inventat independent biosinteza psilocibinei, cu enzime distincte, dar cu același rezultat molecular.

• Misterul ecologic: Motivația naturii rămâne necunoscută. Psilocibina ar putea acționa ca mecanism de apărare, având în vedere reacția de învinețire (culoare albastră) ce apare la lezarea ciupercilor Psilocybe – posibil un semnal chimic împotriva prădătorilor. Totuși, avantajul exact pentru ciuperci rămâne neclar.

• Implicații biotehnologice:

  • Descoperirea extinde „trusa de unelte” pentru producția industrială de psilocibină.

  • Enzimele alternative din Inocybe ar putea fi exploatate pentru producția în bioreactoare, evitând sintezele chimice complexe.

  • La Jena, echipa Hoffmeister colaborează cu Bio Pilot Plant pentru a dezvolta procese de producere la scară industrială a psilocibinei.

Concluzii

Acest studiu oferă o dublă perspectivă:

• Pe de o parte, deschide noi căi pentru dezvoltarea biotehnologică a psilocibinei ca medicament promițător pentru depresia rezistentă la tratament.

• Pe de altă parte, ridică întrebări fundamentale despre rolul ecologic al psilocibinei și despre strategiile chimice diversificate prin care ciupercile interacționează cu mediul.

Această descoperire nu numai că adaugă o piesă esențială în înțelegerea chimiei evolutive a fungilor, dar oferă și un pas important către producția sustenabilă a psihedelicelor pentru medicină.