Due provette, due serie di reazioni chimiche, lo stesso risultato finale: la psilocibina. È questa l’immagine più chiara che viene dallo studio pubblicato dal team del Leibniz Institute, dove ricercatori hanno scoperto che due gruppi di funghi completamente diversi sono arrivati in modo indipendente a produrre lo stesso composto psichedelico. Non si tratta soltanto di un colpo di scena per gli appassionati dei cosiddetti funghi magici, ma di una finestra sulle strategie biochimiche che la natura sa mettere in campo quando la selezione lo richiede. Lo studio ricostruisce banalmente quello che ogni laboratorio di biologia molecolare sogna: replicare le reazioni enzimatiche in vitro e confrontare i risultati. Ciò che emerge non è una storia di eredità comune, ma di due percorsi distinti che portano alla medesima molecola.
Due vie per la stessa molecola
Il primo gruppo di funghi, appartenente al genere Psilocybe, è da tempo al centro degli studi. In queste specie il percorso che partendo dal triptofano porta alla psilocibina è ben definito e coinvolge quattro enzimi noti nella letteratura come PsiD, PsiH, PsiM e PsiK. Questi attori biochimici lavorano in sequenza ed evitano la formazione di intermedi instabili, proteggendo così le cellule del fungo. La scoperta sorprendente è che funghi del genere Inocybe, i cosiddetti “fiber caps”, presentano la stessa capacità, ma non attraverso lo stesso meccanismo. I ricercatori hanno isolato e ricostruito in laboratorio gli enzimi di entrambe le linee e hanno osservato che le reazioni chimiche sono completamente diverse, pur arrivando allo stesso prodotto finale.
Tim Schäfer, primo autore dello studio, sintetizza così la novità: è come vedere due officine separate che usano attrezzi diversi per costruire lo stesso oggetto. Questo fenomeno è noto come evoluzione convergente, ed è raro soprattutto per molecole complesse. Un dettaglio che molti sottovalutano è che, anche tra i funghi, la variabilità genetica e metabolica può essere sorprendente: specie morfologicamente simili possono avere soluzioni biochimiche opposte.
Perché i funghi producono la psilocibina?
La domanda che resta sul tavolo è più biologica che chimica: per quale motivo due linee evolutive così distinte hanno sviluppato la stessa molecola? I ricercatori non hanno ancora una risposta definitiva. Una delle ipotesi più accreditate è quella difensiva: la psilocibina potrebbe funzionare come deterrente contro insetti o altri predatori, modificando il comportamento o la percezione di chi tenta di nutrirsi del fungo. Un indizio osservabile è il fenomeno del “blu” che compare quando alcune specie di Psilocybe vengono danneggiate; quel colore deriva dalla degradazione della psilocibina e potrebbe rappresentare un segnale visivo.
Dirk Hoffmeister, co-autore dello studio, riconosce che la spiegazione resta speculativa: non sappiamo ancora quale vantaggio reale ottengano i funghi. Nel mondo naturale molte caratteristiche sembrano avere una funzione, ma individuarla richiede esperimenti ecologici sul campo e studi comportamentali su potenziali predatori. Un aspetto che sfugge a chi vive in città è che nelle foreste e nei prati interazioni sottili tra funghi, insetti e altri organismi possono guidare la selezione di metaboliti specifici.
Resta possibile che la psilocibina abbia più di una funzione, o che il suo valore selettivo cambi a seconda dell’habitat e dei nemici locali. Per questo i team di micologia ed ecologia stanno progettando esperimenti mirati, osservando specie in aree diverse, anche in Italia e nel Nord Europa, per raccogliere dati sul ruolo ecologico del composto.
Implicazioni per la biotecnologia e la produzione
Oltre al mistero evolutivo, lo studio apre prospettive concrete sul piano applicativo. La psilocibina è difficile da sintetizzare in modo efficiente con la sola chimica classica, e per questo motivo le aziende farmaceutiche che la valutano in studi clinici per la depressione e per le dipendenze cercano alternative per la produzione su scala. La dimostrazione che gli enzimi del genere Inocybe funzionano in vitro significa che si dispone ora di nuovi strumenti biochimici con cui progettare processi produttivi.
In pratica, questi enzimi potrebbero essere inseriti in ceppi microbici o usati in sistemi enzimatici isolati per produrre la sostanza all’interno di bioreattori, eliminando la necessità di coltivare grandi quantità di funghi o di ricorrere a sintesi chimiche complesse e costose. Tim Schäfer parla di un “nuovo set di strumenti” che potrebbe semplificare la produzione farmaceutica e agevolare la standardizzazione delle dosi impermeabili alle variazioni tipiche della coltivazione fungina. Un fenomeno che in molti notano solo d’inverno è la difficoltà nel reperire materie prime costanti per sperimentazioni cliniche: una produzione biotecnologica potrebbe risolvere questo limite.
Il risultato concreto sarebbe farmaci più uniformi e potenzialmente meno costosi, ma restano questioni normative e di controllo qualità da affrontare. Allo stesso tempo il mistero evolutivo non si dissolve: la natura ha dimostrato di aver “inventato” quella molecola più di una volta, e capire il motivo potrebbe rivelare nuove interazioni ecologiche e strategie metaboliche ancora in gran parte sconosciute.