Kodeina jest pochodną morfiny – ściślej jej eterem metylowym. Jest z niej chemicznie otrzymywana i wykazuje podobne do niej działanie. To organiczny związek chemiczny z grupy alkaloidów fenantrenowych, wchodzący w skład opium (0,7-2,5%). Kodeinę można wyekstrahować bezpośrednio z maku, chociaż większość środków przeciwbólowych jest chemicznie syntetyzowana z bardziej dostępnej w roślinach morfiny. Kodeina jest zdecydowanie najczęściej używaną substancją opioidową na świecie i jednym z najczęściej stosowanych silnych leków przeciwbólowych. Znosi odczuwanie bólu prawie tak dobrze jak morfina, ponadto wywołuje euforię, senność, błogą apatię, wprowadza w stan niewrażliwości, spowalnia perystaltykę żołądka i jelit, powoduje zanik odczuwania głodu.

We wcześniejszych badaniach, naukowcy z University of Calgary opisali 2 geny i kodowane przez nie enzymy, które odgrywają kluczową rolę w produkcji morfiny i kodeiny w maku lekarskim. Końcowe etapy biosyntezy morfiny są katalizowane przez dioksygenazy 2-oksoglutaranu zależnych od Fe (II) (GDO), T6ODM (ang. thebaine 6-O-demethylase) i CODM (ang. codeine O-demethylase).

Najnowsze badania biochemiczne i genetyczne dwóch z wymienionych enzymów ujawniły nowe funkcje tych enzymów w metabolizmie protopiny, benzo[c]Fenantrydyny i alkaloidu readyny. Kiedy dokładnie zbadano CODM i T6ODM, odkryto ich zdolność do wydajnej dealkilacji – O-demetylacji i O,O-demetylacji. Enzymy katalizujące O,O-demetylację nie zostały dotychczas opisane w roślinach.

Odkrycie to może umożliwić firmom farmaceutycznym manipulacje biochemiczne i tworzenie odmian maku lekarskiego, które będą produkować większe ilości poszczególnych leków, takich jak kodeina czy morfina. Autorzy pracy podejrzewają, że szlak syntezy, który zbadali, dotyczy też innych roślin z rodziny makowatych (aktualnie sekwencjonują 20 gatunków roślin), a różnica pomiędzy poszczególnymi gatunkami, może dotyczyć pojedynczego enzymu. Jeśli mają rację, być może w przyszłości będzie można syntetyzować kodeinę w innych roślinach lub organizmach takich jak drożdże czy bakterie.

red. Emilia Wojtera