ירושלים, 6 ביולי 2026 (TPS-IL) — זמן רב לפני שהפסיכדליים נכנסו למעבדות מודרניות, בני אדם הפיקו תרכובות משנות תודעה מצמחים, פטריות ואף בעלי חיים לצורכי טקסים דתיים ורפואה מסורתית. כעת, חוקרים ישראלים אומרים שהם עשו צעד משמעותי לקראת ייצור מספר חומרים אלו בתוך צמחים מהונדסים. העבודה מצביעה על עתיד שבו תרכובות פסיכואקטיביות עוצמתיות – ומועמדים פוטנציאליים לתרופות חדשות – יוכלו להיות מיוצרות במערכות ביולוגיות מבוקרות במקום להיקצר ממקורות טבעיים שבריריים או נדירים.
תרכובות פסיכדליות כמו DMT, 5-MeO-DMT וחומרים קשורים אינן מאושרות לשימוש רפואי שגרתי, אך הן נחקרות באופן ניסיוני בשל הפוטנציאל שלהן בטיפול במצבים הכוללים דיכאון, חרדה, הפרעת דחק פוסט-טראומטית (PTSD) והפרעות שימוש בחומרים. מחוץ למחקר קליני, הן משמשות בעיקר בהקשרים מסורתיים או טקסיים, במיוחד בטקסי אייַוואסקה בחלקים מדרום אמריקה.
המחקר נערך במסגרת שיתוף פעולה שמרכזו במכון ויצמן, שם הנדסו מדענים צמח קרוב לטבק לייצור חמש תרכובות פסיכואקטיביות. העבודה בוצעה בשיתוף פעולה עם ד"ר שירלי (פאולה) ברמן ממכון וולקני, והיא מתבססת על שנים של מחקר שמיפה כיצד חומרים אלו נוצרים בטבע.
"בלב המחקר עמדה השאלה כיצד DMT מיוצר בצמחים," אמר פרופ' אסף אהרוני ממכון ויצמן, במעבדתו נערך המחקר.
הפריצה החלה עם זיהוי מלא של הגנים והאנזימים האחראים לייצור DMT (דימתילטריפטאמין, תרכובת פסיכדלית טבעית הנמצאת בצמחים ומשמשת בהכנות אייַוואסקה), מרכיב מפתח באייַוואסקה. בעוד שהמסלול הביוסינתטי הכללי היה ידוע בעבר, ההוראות הגנטיות המדויקות לא מופו במלואן. לאחר פענוח המסלול, החוקרים העבירו אותו לצמח מעבדה והדגימו ייצור מוצלח של התרכובת.
חמש תרכובות פסיכואקטיביות
הצוות הרחיב לאחר מכן את המערכת לכלול ארבע תרכובות פסיכואקטיביות נוספות שמקורן בפטריות ובעלי חיים, ובסופו של דבר שילב את כל חמשת מסלולי הייצור בתוך אורגניזם יחיד – סידור שלא נצפה בטבע.
אחת הממצאים הבולטים ביותר כללה שיפור בייצור של 5-MeO-DMT (תרכובת פסיכואקטיבית קשורה הנמצאת בהפרשות מסוימות של קרפדות), שהופיעה בתחילה רק בכמויות זעירות. על ידי שינוי חומצת אמינו אחת באנזים מפתח, הצוות הגביר משמעותית את היעילות. "שינינו חומצת אמינו אחת ברצף החלבון, וקיבלנו עלייה של פי 40 בייצור של 5-MeO-DMT," אמרה ברמן.
לאחר שכל חמשת המסלולים שולבו, הצמח תפקד כמערכת ביוכימית חיה המסוגלת לייצר תרכובות הקשורות לצמחים, פטריות ובעלי חיים בו-זמנית. "בעצם יצרנו סוג של קוקטייל ביולוגי," אמר אהרוני, "לא על ידי ערבוב חומרים מבחוץ, אלא על ידי שילוב מסלולי הייצור שלהם בתוך אורגניזם יחיד."
עם זאת, המערכת חשפה גם מגבלה מרכזית. מכיוון שכל המסלולים מסתמכים על אותה מולקולת קודמן הנגזרת מטריפטופן (חומצת אמינו המשמשת צמחים כאבן בניין לחלבונים ותרכובות ביוכימיות אחרות), הם מתחרים על משאבים בתוך הצמח. צוואר הבקבוק המטבולי הזה הפחית את היעילות הכוללת ומדגיש אתגר מרכזי בהנדסת מערכות ביולוגיות מורכבות יותר.
החוקרים הציגו גם אנזימים חיידקיים שאפשרו לצמח לייצר גרסאות משונות של תרכובות אלו, כולל וריאנטים כלוריים וברומיים שאינם נמצאים בטבע. חלק מהמולקולות הסינתטיות הללו הראו פעילות ביולוגית מוקדמת במעבדה שעשויה להיות רלוונטית להשפעות נוגדות דיכאון פוטנציאליות, אם כי הממצאים נותרים ראשוניים.
הממצאים מצביעים על מסלול פוטנציאלי להפחתת התלות בצמחים הגדלים לאט, פטריות נדירות ובעלי חיים כמו קרפדת מדבר סונוראן, שאוכלוסיותיהן מתמודדות עם לחץ קטיף הקשור לאובדן בתי גידול ולביקוש להפרשותיה. העבודה מעלה גם שאלות מדעיות רחבות יותר לגבי תפקידם של פסיכדליים בטבע, כולל האם הם פועלים כמנגנוני הגנה או כתרכובות איתות.
בעוד שהמחקר נותר בשלב מוקדם ואינו מיועד לשימוש רפואי מיידי, מדענים אומרים שהוא פותח אפשרויות חדשות לגילוי תרופות וייצור בקנה מידה גדול של תרכובות טבעיות מורכבות. צמחים מהונדסים יוכלו יום אחד לשמש כמערכות ביולוגיות מהונדסות לייצור חומרים קשים להשגה המשמשים במחקר מעבדתי, תוך שהם מאפשרים גם יצירת תרכובות חדשות "חדשות-לטבע" עם תכונות טיפוליות פוטנציאליות.
לפני שניתן יהיה לשקול יישומים פרמצבטיים כלשהם, נותרו אתגרים משמעותיים, אמרו המדענים, כולל הרחבת הייצור, הבטחת יציבות גנטית ארוכת טווח, ועמידה בדרישות הרגולטוריות לפיתוח רפואי.
המחקר פורסם בכתב העת המדעי המבוקר Science Advances.