L'opium, la morphine, l'héroïne, la codéine et les drogues synthétiques comme l'hydrocodone ont un point commun: ils sont tous dérivés du pavot à opium, Papaver somniferum, une jolie fleur cultivée dans des climats secs. Leslie Nemo de LiveScience rapporte que des chercheurs ont analysé le génome du pavot, en découvrant qu'une série de mutations à l'intérieur de la plante, il y a plus de 7 millions d'années, avait donné à la fleur son pouvoir surnaturel.
Pour enquêter, une équipe internationale de chercheurs a séquencé les 2, 72 milliards de paires de bases sur 11 chromosomes qui constituent l'essentiel du génome du pavot à l'opium, selon leur nouvelle étude publiée dans la revue Science. Ils ont ensuite identifié et analysé 15 gènes qui produisent de la morphine et d’autres composés apparentés. En utilisant une technique appelée «horloge moléculaire», ils ont été en mesure de dire combien de mutations ont eu lieu dans le passé.
Le premier développement majeur a eu lieu il y a 110 millions d'années lorsque le pavot a réalisé une copie supplémentaire de la quasi-totalité de son génome. Ce n'est pas inhabituel dans certains types de plantes. Tandis qu'une copie reste relativement stable, la seconde copie développe souvent des mutations intéressantes qui donnent à la plante de nouvelles caractéristiques. Selon un communiqué de presse, ce double génome a donné au pavot la capacité de produire divers composés qui aident à lutter contre les microbes et les parasites, mais attirent également davantage de pollinisateurs.
Il y a plus de 7, 8 millions d'années, deux gènes de synthèse de ces produits chimiques ont fusionné pour former un «mégagène» appelé STORR, responsable des premières étapes de la synthèse de la morphine et de la codéine. Nemo rapporte que sans le gros gène, le pavot transformerait les molécules précurseurs en noscapine, un composé sans propriétés antidouleur.
Mais le gène STORR ne permet pas à lui seul de produire de la morphine. Il semble qu'une équipe de gènes participe à ce processus. Quand, pourquoi et comment le gène STORR lié aux autres pour produire le puissant analgésique est un mystère que les chercheurs espèrent approfondir dans leurs futures études.
Pour le moment, toutefois, disposer du génome du pavot est un gros problème pour les fabricants de médicaments. Ryan Mandelbaum de Gizmodo rapporte que, bien que l'épidémie d'opioïdes donne l'impression que le monde est inondé de drogue, ce n'est pas le cas. De nombreuses régions, en particulier les pays non occidentaux, font face à des pénuries de morphine et de narcotiques dans le traitement des patients dans les cliniques médicales. Il est donc essentiel de trouver des moyens moins coûteux et plus rapides de produire les médicaments.
Actuellement, la culture du pavot à opium reste le meilleur moyen de produire ces composés, ce qui se produit dans des exploitations situées dans un rayon de 4 500 km, de la Turquie à la Birmanie. Avoir la séquence du génome du pavot à portée de main pourrait permettre aux chercheurs de créer de nouvelles souches de pavot qui poussent mieux dans les champs agricoles. «Comme toutes les autres espèces de plantes, le pavot est sujet à la maladie par le mildiou», explique Graham à Katherine Gammon, de Inside Science. "À l'avenir, nous pourrions obtenir des rendements supérieurs en médicaments de manière contrôlée grâce à des cultures résistantes aux maladies."
