Mais une question restait sans réponse : pourquoi le THC, le CBD et le CBC existent-ils sous leurs formes actuelles ?
Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université et centre de recherche de Wageningen (WUR) apporte aujourd’hui un éclairage inédit sur l’histoire évolutive du cannabis. Elle montre que ces molécules sont le fruit d’un long processus d’essais, d’erreurs… et de spécialisation enzymatique.
Publiée dans la revue Plant Biotechnology Journal, cette recherche combine biologie évolutive, génétique moléculaire et biotechnologie pour retracer, expérimentalement, la naissance du profil chimique unique du cannabis.
À l’origine : une enzyme polyvalente, pas encore spécialisée
Dans le Cannabis sativa moderne, la production des cannabinoïdes repose sur des enzymes très spécialisées appelées cannabinoïde oxydocyclases.
Chacune transforme un même précurseur — l’acide cannabigérolique (CBGA) — en un cannabinoïde précis.
Mais cette extrême précision n’a pas toujours existé.
Les chercheurs de Wageningen montrent qu’à l’origine, le cannabis utilisait des enzymes beaucoup plus flexibles, capables de produire plusieurs cannabinoïdes à la fois.
« Ce n’est qu’après des duplications génétiques successives que ces enzymes ont commencé à se spécialiser », explique Robin van Velzen, co-auteur de l’étude.
Autrement dit, l’évolution a transformé une enzyme “couteau suisse” en un ensemble d’outils moléculaires ultra-spécialisés.
Ressusciter des enzymes disparues depuis des millions d’années
Pour comprendre ce processus, les chercheurs ont utilisé une approche de pointe : la reconstruction de séquences ancestrales.
Concrètement, ils ont :
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comparé l’ADN de plants de cannabis modernes,
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analysé celui de plantes proches comme le houblon,
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reconstitué informatiquement l’ADN d’enzymes anciennes aujourd’hui disparues,
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puis recréé ces enzymes en laboratoire, dans des cellules de levure.
Les résultats sont sans équivoque.
? La plus ancienne enzyme reconstituée produisait simultanément les précurseurs acides du THC, du CBD et du CBC.
Ce n’est qu’au fil de l’évolution que cette polyvalence s’est réduite, donnant naissance aux enzymes ultra-sélectives actuelles.
L’étude apporte ainsi la première preuve expérimentale que la biosynthèse des cannabinoïdes est apparue au sein même de la lignée du cannabis, et non héritée telle quelle d’un ancêtre végétal plus ancien.
Le CBC : un cannabinoïde plus ancien qu’on ne le pensait ?
Parmi les découvertes les plus intrigantes figure le cas du CBC.
Les chercheurs ont identifié une enzyme ancestrale produisant préférentiellement du CBCA, son précurseur acide. Une observation surprenante, car aucune variété de cannabis actuelle ne produit naturellement de grandes quantités de CBC, malgré l’intérêt croissant pour ses propriétés anti-inflammatoires et analgésiques potentielles.
« Il n’existe aujourd’hui aucune plante de cannabis riche en CBC », souligne Robin van Velzen.
« Introduire cette enzyme dans une plante pourrait permettre de créer de nouveaux cultivars médicinaux. »
Cette découverte suggère que le CBC pourrait avoir été l’un des premiers cannabinoïdes dominants, avant que les pressions évolutives ne favorisent le THC et le CBD.
Des implications majeures pour la biotechnologie et le cannabis médical
Au-delà de l’évolution, cette étude ouvre des perspectives très concrètes.
Les enzymes ancestrales reconstituées se sont révélées :
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plus simples à exprimer dans des micro-organismes,
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plus stables que les enzymes modernes,
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potentiellement plus adaptées à la production de cannabinoïdes par fermentation.
Or, cette production microbienne est de plus en plus envisagée comme une alternative à la culture du cannabis, notamment pour les applications pharmaceutiques.
« Ce qui était autrefois imparfait sur le plan évolutif devient aujourd’hui un atout industriel », résume van Velzen.
Une nouvelle lecture de l’évolution du cannabis
Cette recherche change profondément notre regard sur les cannabinoïdes.
Le THC, le CBD et le CBC ne sont plus vus comme des composés “figés”, mais comme les survivants d’un vaste paysage chimique, façonné par :
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les duplications de gènes,
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les mutations,
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la sélection naturelle.
Pour la science du cannabis, cette étude comble une lacune majeure dans la compréhension de la plante, tout en ouvrant de nouvelles voies :
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pour la sélection variétale,
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la biotechnologie,
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et la recherche médicale.
En résumé
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? Les cannabinoïdes sont issus d’enzymes ancestrales polyvalentes
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? La spécialisation enzymatique est un phénomène évolutif récent
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? Le CBC pourrait être un cannabinoïde ancestral sous-exploité
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? Les enzymes anciennes offrent un potentiel industriel prometteur