Descubre cómo la genética del cannabis influye en la producción de CBD y qué dicen los estudios científicos sobre la herencia de este rasgo
Tal como ocurrió con las autoflorecientes en su día, las casas de semillas han ido incorporando cada vez más variedades CBD-rich en sus catálogos y ya contamos con multitud de ellas. La capacidad de producir altos niveles de CBD de una planta viene dada por su genética, aunque la cantidad total de cannabinoides que contiene puede variar en función de las condiciones ambientales. Los artículos publicados en los últimos quince años sobre los genes responsables de la producción de cannabinoides, especialmente de THCA y CDBA (formas ácidas no psicoactivas de THC y CBD que les preceden), han arrojado luz sobre muchas de las incógnitas relativas la herencia del quimiotipo. No obstante, abren también nuevos interrogantes y siguen concluyendo con la manifestación de una amplia necesidad de nuevos estudios que ayuden a resolverlos. En este texto haremos un breve recorrido por estos trabajos de investigación científica, que pretenden descubrir cuáles son todos los genes involucrados en la producción de cannabinoides.
En 2003, de Meijer et al. apuntan a la existencia de un patrón mendeliano en la herencia de los ratios de producción THCA/CBDA. Para llegar a esta conclusión, realizan un estudio en el que cruzan variedades con altos niveles de THC con variedades con grandes cantidades de CBD en relación al THC, cuya pureza aseguran realizando ellos mismos un S2 de cada línea genética y midiendo los niveles de cannabinoides. Estos ejemplares puros son los empleados en un cruce, cuya generación F1 produce ambos cannabinoides. Posteriormente, autopolinizaron diez plantas de la generación F1, obteniendo una descendencia en que los ejemplares producían mucho CBD, tanto THC como CBD y mucho THC en una proporción 1:2:1. A raíz de estos de estos resultados, teorizan la existencia de un locus al que llaman B, con dos alelos codominantes que determinan la producción de THC, CBD o ambos. Según este modelo, la combinación heterocigótica BD/BT da lugar a plantas que producen tanto CBD como THC, y las combinaciones homocigóticas a ejemplares que producen sólo altos niveles de CBD o THC. No obstante, también se plantea la posibilidad de la existencia de dos loci vinculados, uno que determinaría la producción de THC y otro la de CBD.1
En 2004, sale a la luz un trabajo de Hillig y Mahlberg, en el que analizan 157 genéticas de cannabis. Sus resultados parecen confirmar la existencia de tres quimiotipos que corresponderían a las combinaciones alélicas anteriormente mencionadas: uno que produce una gran cantidad de THC en relación al CBD (quimiotipo I), otro que produce THC y CBD con niveles relativamente altos de ambos (quimiotipo II) y otro que produce una cantidad ínfima de THC respecto al CBD (quimiotipo III). En base a este análisis y al origen de las variedades utilizadas en el mismo, proponen una clasificación del cannabis que comprende dos especies y seis biotipos. En ésta, la especie C. sativa incluiría al cáñamo europeo y al de Asia menor y central, así como a las poblaciones salvajes del este de Europa y, la C. indica, a las variedades de droga de hoja ancha (BLD) procedentes de Afganistán y Pakistán, las plantas de droga de hoja estrecha (NLD), las silvestres de la India y Nepal y al cáñamo del este y sudeste asiático. Tal como esperaban, las plantas con altos niveles de THC abundaban entre las clasificadas como droga. Además, también hallaron muchos ejemplares con altos niveles de THC entre el cáñamo y las poblaciones silvestres de C. indica, mientras que la mayoría de muestras de C. sativa tenían niveles relativamente bajos de THC en relación al CBD.2
En 2011, Van Bakel et al. presentan su proyecto del genoma del cannabis, cuyos resultados tratan directamente sobre la producción de estos cannabinoides. Para poder observar en profundidad este aspecto de la planta, estudiaron la variedad Purple Kush, que contiene altas cantidades de THC; Finola, que es cáñamo autofloreciente con niveles moderadamente altos de CBD; y USO-31, cáñamo monoico (hermafrodita) que arroja unos niveles de cannabinoides muy bajos o indetectables. En esta investigación, se refuerza la posibilidad de la existencia de dos loci vinculados que determinarían la cantidad de CBD o THC, en lugar del modelo de un solo locus explicado al principio del artículo. En este caso, el cannabis psicoactivo tendría una combinación homocigótica para la no producción de CBD que favorecería la producción de THC, que a su vez estaría determinada en otro locus. Sin embargo, dado el reducido número de variedades estudiadas, no confirman esta hipótesis, pero concluyen que el gen que codifica la enzima que forma al THCA se encuentra en Purple Kush, mientras que el que codifica la que forma al CBDA domina en Finola.3
En verano de 2015, se publica un trabajo de Weiblen et al. en el que se estudia la generación S1 (referida como F2) resultante de la autopolinización de una planta híbrida, cuyos parentales son un macho de la variedad de cáñamo Carmen y una hembra de Skunk #1. Previamente, habían estabilizado ambas líneas genéticas cruzando ejemplares que provenían de los mismos parentales (hermanos de padre y madre), durante cinco generaciones. La distribución de los quimiotipos de esta generación F2 siguió patrones mendelianos con una proporción aproximada de 1:2:1 para las plantas con altos niveles de THC, las de quimiotipo intermedio y las que arrojaban altas cantidades de CBD. Además, observaron que la marihuana de la generación F2 tenía un contenido total de estos cannabinoides menor que el parental de este tipo y que el cáñamo tenía un contenido total mayor que el parental correspondiente. También hallaron una fuerte evidencia de la existencia al menos dos loci que determinan la producción de estos cannabinoides, uno para THCA y otro para CBDA. Sus resultados parecen indicar que, en el primero, el alelo de la sintasa de THCA de la marihuana dominaría sobre el del cáñamo, y que, en el segundo, el alelo funcional de la sintasa del CBDA dominaría sobre el no funcional. Además, reportan la presencia de un ejemplar homocigótico para la sintasa del THCA del cáñamo y para la del CBDA no funcional de la marihuana, con fenotipo de marihuana, que sugiere que la ausencia de CBDA funcional es esencial para la psicoactividad del cannabis. Este artículo también plantea la posibilidad de que otros genes influyan en la producción de cannabinoides.4
También en verano de 2015, Sawler et al. presentan un trabajo en el que, tras analizar el genotipo de 81 ejemplares de marihuana y 43 de cáñamo, concluyeron que ambos muestran diferencias significativas a nivel genético y que la producción de THC o CBD no es lo único que los distingue.5
Finalmente, este mismo 2017, Lynch et al. presentan los resultados de un trabajo en que han estudiado la diversidad genética de 340 variedades de cannabis de diversos tipos, incluyendo cáñamo para fibra y semillas, marihuana y ejemplares de poblaciones silvestres. Los autores señalan que legalmente se utiliza el nivel de THC para determinar si una planta es marihuana o cáñamo, pero que esta definición no tiene en cuenta el uso tradicional del cáñamo (producción de fibra y semillas) ni que su morfología y crecimiento son muy son muy distintos a los del cannabis psicoactivo. Uno de sus resultados indica que existen tres tipos de cannabis: el cáñamo y dos subgrupos de marihuana que serían NLD (sativa) y BLD (índica). Según apuntan, las variedades que producen altas cantidades de CBD pueden encontrarse en cualquiera de los tres (NLD, BLD o cáñamo), pero en raras ocasiones alcanzan el nivel total de cannabinoides de las variedades altas en THC. Finalmente, concluyen que, aunque solo analizaron el nivel de cannabinoides de una pequeña porción de las variedades empleadas, las diferencias en la producción de los mismos son avaladas por investigaciones previas, especialmente los que atribuyen una alta producción de CBD en relación al THC a las variedades de cáñamo y que, curiosamente, quimiotipos únicos fueron asociados a los tres grupos genéticos.6
Lamentablemente, la relación de estos trabajos con la marihuana CBD-rich es bastante lejana, ya que sólo el último de ellos incorpora entre las cepas estudiadas variedades que actualmente se estén consumiendo con fines lúdicos o medicinales como tal. Sin embargo, al tratar la herencia de un rasgo esencial para definirlas como es el quimiotipo, me ha parecido oportuno exponer algunos de sus resultados.
Por último, cabe mencionar que, aunque la herencia del quimiotipo siga patrones mendelianos presentando una relación de codominancia, el desarrollo de una variedad CBD-rich va más allá de la simple producción de CBD, ya que entran en juego otros rasgos como el sabor, el olor, la capacidad productiva o la cantidad total de cannabinoides. Tal como se ha explicado en ésta y en otras publicaciones del sector cannábico, las variedades CBD-rich que se comercializan en la actualidad tienen su origen en el trabajo realizado por Jimi de Reggae Seeds y Jaime de Resin Seeds, ya que sus variedades son las que han sido empleadas en el desarrollo de líneas genéticas posteriores (aprovecho para recomendar los artículos de H. Madera y Xosé F. Barge en torno al tema, que podrás encontrar fácilmente por internet). Como consumidora lúdica de cannabis, puedo afirmar que algunas de estas variedades tienen sabores y matices excepcionales, como demuestra el reconocimiento que alcanzó Cannatonic antes incluso de saberse que era rica en CBD, y que cuentan con un efecto muy particular que sí tiene cabida en el consumo lúdico.
Espero que te haya gustado el artículo y hayas disfrutado de su lectura. ¡Muy buenos humos!
REFERENCIAS
- de Meijer, E. P., Bagatta, M., Carboni, A., Crucitti, P., Moliterni, V. C., Ranalli, P., y Mandolino, G. (2003). The inheritance of chemical phenotype in Cannabis sativa L. Genetics, 163(1), 335-346. Disponible en: bit.ly/2pZ0TuN.
- Hillig, K. W., y Mahlberg, P. G. (2004). A chemotaxonomic analysis of cannabinoid variation in Cannabis (Cannabaceae). American Journal of Botany, 91(6), 966-975. Disponible en: bit.ly/2oGl3Jf.
- Van Bakel, H., Stout, J. M., Cote, A. G., Tallon, C. M., Sharpe, A. G., Hughes, T. R., y Page, J. E. (2011). The draft genome and transcriptome of Cannabis sativa. Genome biology, 12(10), R102. doi: 1186/gb-2011-12-10-r102.
- Weiblen, G. D., Wenger, J. P., Craft, K. J., ElSohly, M. A., Mehmedic, Z., Treiber, E. L., y Marks, M. D. (2015). Gene duplication and divergence affecting drug content in Cannabis sativa. New Phytologist, 208(4), 1241-1250. doi: 1111/nph.13562.
- Sawler, J., Stout, J. M., Gardner, K. M., Hudson, D., Vidmar, J., Butler, L. y Myles, S. (2015). The genetic structure of marijuana and hemp. PloS one, 10(8), doi: 10.1371/journal.pone.0133292.
- Lynch, R. C., Vergara, D., Tittes, S., White, K., Schwartz, C. J., Gibbs, M. J. y Kane, N. C. (2016). Genomic and chemical diversity in Cannabis. Critical Reviews in Plant Sciences, 35(5-6), 349-363. doi: 10.1080/07352689.2016.1265363.
