THC and CBD may have been created by a virus

L’étude, publiée dans le journal Genome Research, est le résultat d’une collaboration tripartite entre des chercheurs d’Aurora Cannabis, de l’Université de Colombie-Britannique et de l’École de Médecine du Mount Sinaï à New York. La carte mise au point détaille l’agencement des gènes sur les chromosomes de la plante. Il a ainsi été possible d’en apprendre davantage sur l’évolution génétique passée du cannabis, le but étant de prendre en main son évolution future pour l’adapter au besoin de l’industrie et des patients.

L’évolution génétique passée du cannabis

Le THC et le CBD sont nés d’un virus ancien

Les deux principes actifs les plus connus du cannabis et autour desquels l’industrie s’est construite sont le THC et le CBD. L’étude des gènes de la plante montre que ces molécules sont le résultat de la colonisation de la plante par un virus il y a des millions d’années. Cette colonisation aurait durablement modifié son ADN et créé les enzymes CBDA et THCA qui, par decarboxylation, donnent le THC and the CBD.

Le THCA et le CBDA se situent sur le chromosome 6 des 10 chromosomes que compte le génome du Cannabis Sativa. Ils sont entourés par des bandes d’ADN dénaturé qui signalent l’action d’un virus. Quand un virus intègre l’organisme, son ADN va se copier et se recopier dans les cellules d’ADN saines pour se diffuser dans tout le génome. Ces copies sont appelées rétro-élements, leur présence autour des gènes qui produisent le THCA et le CBDA suggèrent que ces enzymes sont le résultat d’une mutation due à l’action du virus.

Le THC et le CBD sont indépendants

Bien que les enzymes du THCA et du CBDA se situent sur le même chromosome, elles ne sont pas encodées dans le même gène. Les séquences génétiques des deux enzymes sont pourtant presque identiques. Cette similarité d’ADN suggère qu’elles venaient à l’origine du même gène mais qu’elles ont évolué séparément pour créer deux variétés aux propriétés chimiques distinctes à partir d’une même espèce : le chanvre concentré en CBD et la « marijuana » abondante en THC. Cette séparation a ensuite été accentuée par la manipulation génétique d’origine humaine.

Malgré tout, le chanvre et la marijuana possèdent tous deux du THC et du CBD de manière conjointe. Ainsi, il n’était pas clair si les deux enzymes provenaient de deux gènes différents ou de deux versions du même gène. La carte montre clairement qu’elles sont encodées dans deux gènes différents. Il serait ainsi techniquement possible de faire pousser des variétés de chanvre sans THC et inversement des variétés de « marijuana » sans CBD. D’ailleurs, another study a révélé que la manipulation génétique en vue d’obtenir des hauts taux de concentration en THC causait un sous-développement du CBD suggérant ainsi que la course au THC se faisait au détriment de la richesse en CBD.

L’évolution génétique future du cannabis

Que faire de cette trouvaille ? Ces nouvelles connaissances génétiques pourront en fait permettre de créer des variétés plus résistantes à certaines maladies ou à certains insectes. Elles orienteront également les breeders dans leur création en leur permettant de contrôler la teneur en certains cannabinoïdes et d’obtenir les effets médicinaux désirés. Par exemple, la carte a également permis de découvrir le gène dont provient un cannabinoïde moins connu mais tout aussi intéressant: le cannabichromene (CBC). Certains effets psychoactifs du cannabis seraient à imputer à ce cannabinoïde réputé activer le THC. En outre, il possède des propriétés anti-inflammatoires intéressantes pour la pharmacologie. La découverte de ce gène pourra permettre de contrôler la concentration de CBC dans de futures variétés de cannabis.

C’est la première fois qu’une carte du génome de la plante aussi détaillée est mise au point. Une ébauche avait été publiée en 2011 par les mêmes chercheurs mais la difficulté d’amener le cannabis dans la recherche entravait le développement de ce genre d’étude. Les financement publics étaient également écartés en raison de la matière première nécessaire « La science n’a pas beaucoup avancé pour l’instant à cause des restrictions sur le recherche » explique le directeur scientifique d’Aurora, Jonathan Page. « La légalisation et l’abaissement des régulations sur la recherche créent des opportunités pour plus d’études. Et le Canada montre le chemin ».