Come il sequenziamento del DNA sta cambiando il breeding della cannabis

I progressi nel sequenziamento genetico della cannabis stanno rendendo la classificazione delle varietà più accurata. Invece di fare affidamento sull'altezza della pianta, sulla forma delle foglie e sulla parola delle banche dei semi, i coltivatori potrebbero presto avere accesso all'impronta genetica della cannabis (CGF) di una varietà.

Acclamato come un punto di svolta per l'industria della cannabis, questo marcatore biometrico per ogni varietà migliorerà la ricerca scientifica, garantirà i diritti dei breeder ed aiuterà i consumatori sia terapeutici che ricreativi. Continua a leggere per scoprire chi ha sviluppato questa tecnologia rivoluzionaria e come modellerà il panorama futuro della cannabis.

Israele: Il fulcro dell’innovazione sulla cannabis

Israele e la cannabis hanno un rapporto speciale. I ricercatori delle università del Paese hanno scoperto per la prima volta il THC, per poi svelare i componenti chiave del sistema endocannabinoide. In questi giorni, le società di ricerca e sviluppo israeliane stanno esplorando come le miscele proprietarie di terpeni influenzino l'infiammazione polmonare^[1] ed il potenziale delle combinazioni di cannabinoidi e funghi medicinali per determinate condizioni di salute.

In mezzo a questa raffica di innovazione, una delle aziende pionieristiche di cannabis israeliane ha trovato un modo per classificare le varietà di cannabis in modo biometrico. I ricercatori di Tikun Olam Cannbit, insieme al sostegno del Plant Metabolism Laboratory del MIGAL Galilee Research Institute, hanno recentemente completato lo sviluppo di un sistema interno che utilizza questa tecnologia.

Il genetista dell'azienda Asaf Salmon ha commentato l'importanza di questo sviluppo, affermando che “la determinazione dell'identità della pianta basata sul suo tipico DNA permette un'identificazione indipendente, affidabile e statisticamente valida, più di qualsiasi altro parametro biologico che abbiamo avuto finora.^[2]”

In questo momento, l'azienda accetta campioni di foglie da parti interessate in Israele che cercano di sequenziare le loro varietà. Quelli di altre nazioni sono tenuti a processare i campioni di DNA delle loro varietà prima di inviarli per un'analisi CGF.

Ma questi sono gli inizi. Tikun Olam Cannbit spera di ampliare il suo sistema per offrire la tecnologia a laboratori ed istituzioni in tutto il mondo, permettendo a coltivatori, breeder e ricercatori di acquisire il CGF delle loro varietà più vicino a casa.

Il problema delle varietà di cannabis

L'accesso al CGF di una varietà aiuterà a portare chiarezza sugli attuali sistemi di classificazione. I rapporti hanno dimostrato che i nomi delle varietà non riflettono necessariamente i costituenti all'interno di una determinata cultivar, portando ad un falso senso di diversità all'interno del mercato^[3]. Gran parte di questa confusione deriva dal fatto che i nomi e gli effetti delle varietà vengono classificati al di fuori dei sistemi di classificazione scientifici e tassonomici^[4].

Mezzi più scientificamente validi per classificare la cannabis, come chemovar e chemiotipi, raggruppano le varietà in base ai loro cannabinoidi e terpeni chiave. Sebbene ciò aiuti ricercatori e consumatori a cercare gli effetti desiderati, lascia molto a desiderare per quanto riguarda la genomica (un campo di studio vitale per la comprensione scientifica della cannabis, nonché per gli sforzi del breeding commerciale).

Il sequenziamento della genetica di ogni “varietà” ripristinerà significato e funzione a questo elemento centrale del lessico della cannabis. Piuttosto che sperare che migliaia di semi etichettati come “Hindu Kush” appartengano effettivamente al lignaggio, producano foglie dalle punte spesse e conferiscano un effetto corporeo, i coltivatori e breeder saranno presto in grado di procurarsi semi con un CGF che promette queste caratteristiche.

Avere la sequenza genetica di una varietà visibile a tutti, sostituirà il passaparola e il clamore del marketing, aprendo le porte ad un mercato più trasparente e basato sull'evidenza.

Sequenziamento della cannabis: Un vantaggio per i breeder

Per decenni, i dati qualitativi hanno dominato il campo del breeding della cannabis. Anche se il proibizionismo ha costretto i coltivatori a nascondersi, sono comunque riusciti a creare varietà intramontabili, che molti fumatori ancora oggi ricordano con nostalgia. Gli abili orticoltori dietro queste varietà hanno usato i loro occhi per giudicare la forma e la resa, le loro papille gustative per esaminare i profili terpenici e le loro menti per valutare gli effetti psicotropi. Hanno mantenuto gli esemplari con le caratteristiche più desiderabili e li hanno incrociati con altri che ritenevano adatti.

Sebbene questa antica forma di creazione di ibridi funzioni, non è la più efficiente. La vasta e moderna industria da miliardi di dollari della cannabis richiede l'accuratezza e l'efficienza di un approccio quantitativo. Anche se ti imbatterai ancora nelle idee antiquate delle varietà “indica” e “sativa” in molti dispensari, la scienza della cannabis ha gettato le basi per una rivoluzione quantitativa.

Stiamo per entrare nell'era dei profili fitochimici precisi negli sbocchi commerciali e del sequenziamento genetico nel mondo del breeding.

La genomica agricola ha aperto la strada al miglioramento delle colture nella coltivazione alimentare. Il sequenziamento della genetica di colture specifiche ha permesso ai coltivatori di selezionare e sviluppare cultivar d'élite che vantano rese elevate, resistenza ai parassiti e tolleranza agli stress ambientali^[5]. Il proibizionismo ha creato un periodo di latenza tra lo sviluppo di questa tecnologia e la sua applicazione alla cannabis, ma questo sta per cambiare.

I progressi nella genomica della cannabis hanno già determinato geni specifici che codificano gli enzimi responsabili dell’influenza del profilo fitochimico di una varietà. Ad esempio, i geni che codificano l'enzima THCA sintasi determinano la conversione del CBGA (il “cannabinoide madre”) in THCA, il precursore del THC. Le varietà che contengono questi geni sono più psicotrope di quelle che ne sono prive.

Ma va molto più in profondità dei valori di THC. I breeder hanno avuto accesso per anni a test di laboratorio per determinare i profili di cannabinoidi e terpeni delle loro coltivazioni. Tuttavia, il sequenziamento genetico permetterà loro di determinare molti dei risultati fitochimici delle loro piante già nella fase semenzale. Inoltre, le mappe genomiche di ciascuna varietà consentiranno ai breeder di selezionare le genetiche che codificano la creazione di nuovi cannabinoidi come il CBC.

I dati CGF possono migliorare la ricerca sulla cannabis medica?

Un sacco di barriere ostacolano il procedimento della ricerca sulla cannabis medica. Mentre la legalizzazione continua a diffondersi in tutte le nazioni, gli scienziati chiedono una comprensione più chiara dell'erba e di come ci influenza, sia in modo positivo che negativo. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori dovranno lavorare con campioni che sono effettivamente disponibili per i consumatori tramite dispensari ed altri punti vendita.

Per dare un po' di informazioni, negli Stati Uniti gli scienziati della cannabis sono limitati nel materiale con cui possono lavorare. La Drug Enforcement Agency (DEA) ha a lungo limitato i ricercatori ad un unico fornitore legale: l'Università del Mississippi, che fornisce ai laboratori cannabis sbriciolata, congelata ed in polvere (alcune delle erbe dalla qualità più scadente in circolazione).

Mentre la DEA continua ad approvare ulteriori ricerche sulla cannabis, gli scienziati sperano che la qualità e la diversità del materiale migliorino^[6]. Man mano che la tecnologia CGF entra nei laboratori di tutto il Paese, permetterà ai ricercatori di studiare campioni identici a quelli disponibili al pubblico. Non stiamo parlando solo di varietà con profili di terpeni e cannabinoidi simili, ma di materiale quasi geneticamente identico. Questo, a sua volta, ci permetterà di accumulare dati rilevanti sugli effetti di diverse varietà su diverse popolazioni.

Grandi cambiamenti si profilano all'orizzonte

Il CGF di una varietà aprirà altre strade per il breeding guidato dalla genetica, assistendo nella selezione e nello sviluppo della forma del fiore, della resistenza ai patogeni e persino dell'assorbimento e della raccolta dei nutrienti. Questa tecnologia cambierà il modo in cui ibridiamo la cannabis. Alcune voci nel settore sono incredibilmente ottimiste e suggeriscono che, nel giro di pochi anni, tutte le varietà che stiamo attualmente producendo scompariranno nell'irrilevanza, per essere sostituite con varietà senza precedenti, nate da questo nuovo processo di selezione genetica^[7].