ペサハ・ベンソン • 2026年7月6日

エルサレム、2026年7月6日（TPS-IL） — 幻覚剤が現代の研究所に入るずっと以前から、人類は宗教儀式や伝統医学のために、植物、キノコ、さらには動物から精神活性化合物を抽出してきました。現在、イスラエルの研究者たちは、これらの化合物のいくつかを遺伝子改変された植物内で生産する上で、大きな一歩を踏み出したと述べています。この研究は、強力な精神活性化合物、そして潜在的には新しい薬剤候補が、脆弱または希少な天然資源から収穫されるのではなく、制御された生物システム内で製造される未来を示唆しています。

DMT、5-MeO-DMT、および関連物質などの幻覚剤は、日常的な医療用途としては承認されていませんが、うつ病、不安、心的外傷後ストレス障害（PTSD）、および物質使用障害などの治療の可能性について、実験的に研究されています。臨床研究以外では、主に伝統的または儀式的な文脈、特に南米の一部のアヤワスカの儀式で使用されています。

この研究は、ワイツマン研究所を中心とした共同研究を通じて行われ、科学者たちはタバコに近縁の植物を遺伝子改変して、5つの精神活性化合物を生産させました。この研究は、ボルカニ研究所のシルヴィー（ポーラ）・バーマン博士との共同で行われ、これらの物質が自然界でどのように形成されるかをマッピングする長年の研究に基づいています。

「この研究の中心にあったのは、DMTが植物でどのように生産されるかという問いでした」と、研究が行われたワイツマン研究所のアサフ・アハローニ教授は述べています。

この画期的な成果は、アヤワスカの主要成分であるDMT（ジメチルトリプタミン、植物中に見られる天然の幻覚化合物で、アヤワスカの調製に使用される）の生産に関与する遺伝子と酵素の完全な特定から始まりました。一般的な生合成経路は以前から知られていましたが、正確な遺伝子指示は完全にマッピングされていませんでした。経路を解読した後、研究者たちはそれを実験室の植物に移し、化合物の生産に成功したことを実証しました。

複数の精神活性化合物

次に、チームはキノコや動物に由来する4つの追加の精神活性化合物を組み込むようにシステムを拡張し、最終的に5つの生産経路すべてを単一の生物内に組み合わせました。これは自然界では観察されない配置です。

最も注目すべき発見の1つは、当初は微量しか現れなかった5-MeO-DMT（特定のヒキガエルの分泌物に見られる関連する精神活性化合物）の生産を改善したことです。主要な酵素の単一のアミノ酸を改変することにより、チームは効率を大幅に向上させました。「タンパク質配列のアミノ酸を1つ変更しただけで、5-MeO-DMTの生産量が40倍になりました」とバーマンは述べています。

5つの経路すべてが組み合わされると、植物は植物、キノコ、動物に関連する化合物を同時に生産できる生きた生化学システムとして機能しました。「私たちは本質的に、物質を外部から混合するのではなく、単一の生物内に生産経路を組み合わせることで、一種の生物学的カクテルを作成しました」とアハローニは述べています。

しかし、このシステムは重要な限界も明らかにしました。すべての経路は、植物がタンパク質やその他の生化学化合物の構成要素として使用するアミノ酸であるトリプトファンから誘導される同じ前駆体分子に依存しているため、植物内部のリソースを奪い合います。この代謝上のボトルネックは全体的な効率を低下させ、より複雑な生物システムのエンジニアリングにおける中心的な課題を浮き彫りにしています。

研究者たちはまた、植物がこれらの化合物の改変バージョンを生産できるようにする細菌酵素を導入しました。これには、自然界には存在しない塩素化および臭素化された変異体が含まれます。これらの合成分子の一部は、潜在的な抗うつ効果に関連する可能性のある初期の生物学的活性を実験室環境で示していますが、その発見はまだ予備的なものです。

この発見は、成長の遅い植物、希少なキノコ、そして生息地の喪失や分泌物への需要に関連する収穫圧に直面しているソノラ砂漠のヒキガエルのような動物への依存を減らすための潜在的な経路を示唆しています。この研究はまた、幻覚剤が自然界でどのような役割を果たしているか、防御メカニズムとして機能するのか、あるいはシグナル伝達化合物なのかどうかなど、より広範な科学的疑問を提起しています。

この研究はまだ初期段階にあり、すぐに医療用途に使用されるものではありませんが、科学者たちは、創薬や複雑な天然化合物のスケーラブルな生産のための新しい可能性を開くと述べています。遺伝子改変された植物は、実験室の研究で使用される入手困難な物質を生産するためのエンジニアリングされた生物システムとして、いつか役立つ可能性があり、同時に潜在的な治療特性を持つ新しい「自然界にない」化合物の作成も可能にするでしょう。

医薬品としての応用が検討される前に、生産のスケーリング、長期的な遺伝的安定性の確保、医療開発のための規制要件の満たしなど、多くの課題が残っていると科学者たちは述べています。

この研究は、査読付きの科学誌『サイエンス・アドバンシズ』に掲載されました。