Un test génétique peut prédire les niveaux de THC par rapport au CBD dans les plantes

Validation d’un modèle prédictif d’héritage des cannabinoïdes

Les agriculteurs sont souvent voués à l’incertitude de ne jamais savoir si leur prochaine récolte sera bonne ou pas. Pour les producteurs de chanvre industriel il existe des complications supplémentaires. Ces difficultés réside dans les niveaux de THC présents dans la culture tout au long de la saison de production. Si la récolte dépasse les niveaux fédéraux de THC, les cultivateurs doivent détruire la récolte. Une nouvelle recherche faite par l’université du Minnesota pourrait etre une solution pour ces producteurs et pourrait faire gagner beaucoup de temps, d’argent et d’efforts : un test génétique qui peut prédire les niveaux de THC par rapport au CBD dans les plantes de cannabis.

Classification descriptive des plantes de type THC, intermédiaire et CBD

Les cultivateurs de chanvre industriel surveillent leurs plantes et envoient des échantillons pour analyse chimique, mais les niveaux de THC atteignent leur maximum à la maturité de la plante et peuvent prendre les cultivateurs au dépourvu. Comment la variation génétique au sein d’une espèce affecte la composition phytochimique est une question fondamentale en botanique. 

En conséquence, une équipes de chercheurs a étudié trois variétés de plantes de cannabis provenant de producteurs de chanvre industriel, du cannabis sauvage et des échantillons de marijuana provenant du National Institute on Drug Abuse. Ils ont comparé leurs marqueurs génétiques avec le ratio THC/CDB, puis ont vérifié que la génétique était un bon prédicteur de ce ratio.

Le rapport des deux cannabinoïdes les plus abondants, l’acide tétrahydrocannabinolique (THCA) et l’acide cannabidiolique (CBDA), qui deviennent THC et CBD, est représenté par trois classes principales:

• Les plantes de type THC avec THC: CBD ≥ 10,
• Plantes de type intermédiaire avec THC : CBD ≈ 1
• Les plantes de type CBD avec THC: CBD ≤ 0,1

L’etude a testé un modèle génétique associant ces trois groupes à des allèles fonctionnels et non fonctionnels du gène de l’acide cannabidiolique (CBDAS).

Note : Les termes descriptifs évitent également la confusion associée aux définitions statutaires récentes du Cannabis sativa L qui varient considérablement selon les juridictions politiques (par exemple, «chanvre industriel» «marijuana médicale» «herbe récréative»). Les résultats suggèrent que les modèles d’héritage des cannabinoïdes rendent certaines de ces définitions populaires inexactes, du moins d’un point de vue botanique.

“Nous avons validé un test génétique simple qui peut prédire si une plante produira principalement la molécule de CBD ou de THC, en utilisant une variété de plantes de Cannabis sativa”, a déclaré George Weiblen, qui est professeur au Collège des sciences biologiques et le directeur scientifique et conservateur des plantes au Musée Bell.

Déterminer si la plante appartient à la catégorie du ”chanvre” ou de la ”marijuana”

En fonction de la quantité de THC présente dans la plante, il sera possible de déterminer si elle appartient à la catégorie du chanvre ou de la marijuana. Cependant, les chercheurs affirment qu’une définition basée uniquement sur le THC ne correspond pas à la biologie. Ils proposent plutôt d’utiliser le ratio THC/CDB pour séparer les plantes de type THC des plantes de type CBD.

Au cours de leur étude, ils ont été surpris de constater que l’herbe des fossés contenait à la fois des plantes de type CBD et de type THC. Les populations sont mixtes et le mélange des types de plantes s’étend au-delà de l’herbe des fossés (ditch weed). Weiblen a déclaré que trouver des plantes de type THC dans un champ de ‘‘d’herbe sauvage” est rare, une chance sur 100. Les taux de THC sont également beaucoup plus faibles que ce que recherchent les consommateurs de marijuana.

• (A) Inflorescence pistillée avec stigmates réceptifs blancs avant la pollinisation. 
• Barre d’échelle = 1 cm. 
• Crédit photo: George Weiblen. 
• (B) Micrographie électronique à balayage d’un fleuron pistillé immature entouré d’une paire de bractées imbriquées (br1 et br2) portant des poils multicellulaires. 
• Barre d’échelle = 0,1 mm. 
• Crédit photo: David Marks. 
• (C) Micrographie électronique à balayage des trichomes glandulaires pédonculés (gt), des glandes sessiles (sg) et des cystolithes (cy). 
• Les cystolithes sont des poils pointus contenant des cristaux de carbonate de calcium. 
• Barre d’échelle = 100 µm. 
• Crédit photo: David Marks. 
• (D) Biosynthèse des principaux composés cannabinoïdes. 
• Le CBDA et le THCA sont produits enzymatiquement à partir d’un précurseur CBGA commun par différentes enzymes.

Le génotypage CBDAS peut prédire le rapport des profils de cannabinoïdes

Après un examen plus approfondi, l’équipe a découvert des impuretés dans les semences de plantes importées du Canada. Certaines variétés se sont avérées être 100 % pures de type CBD, mais quelques-unes avaient trop de THC pour répondre à la définition légale du chanvre industriel. Quant aux produits de la CBD qui prétendent être du chanvre industriel à 100 %, Weiblen est également sceptique.

La compréhension de la base génétique des plantes de type CDB et de type THC a des implications pour le ministère américain de l’agriculture et les programmes d’État sur le chanvre industriel. La possibilité de savoir que les semences sont de type CBD avant la plantation est importante et les semences pourraient être certifiées pour garantir la constance et la qualité.

“Nous espérons que ce nouveau test pourra contribuer à la nouvelle certification des semences pour l’industrie du chanvre”, a déclaré M. Weiblen. “Pour que le chanvre décolle au Minnesota et ailleurs, il doit y avoir des moyens de garantir aux producteurs qu’ils n’auront pas à détruire leurs récoltes à la fin de la saison”.

L’équipe de recherche, dirigée par le laboratoire Weiblen, a publié ses conclusions dans l’American Journal of Botany.