Jak odkryto układ endokannabinoidowy: pięć zapisów z lat 1964 do 1995

Czy na początku była roślina, czy cząsteczka?

Od odpowiedzi zależy cała dalsza chronologia, więc niech to pytanie stanie pierwsze. W 1964 roku Gaoni i Mechoulam opisali izolację, strukturę oraz częściową syntezę aktywnego składnika haszyszu [1]. Składnik ten ma nazwę chemiczną: delta-9-tetrahydrokannabinol. Zanim ukazała się ta praca, przedmiotem badania była roślina. Wyciąg, frakcja, materiał roślinny, opis botaniczny. Potem przedmiotem badania stała się cząsteczka o znanej geometrii.

Trzy słowa z tego zapisu opisują trzy różne roboty. Izolacja to wyjęcie jednej substancji z mieszaniny. Struktura to ustalenie, jak atomy są ze sobą połączone. Częściowa synteza to zbudowanie tej samej cząsteczki w laboratorium [1]. Po takim zestawie nie ma już sporu o to, czym jest badana substancja.

I właśnie dlatego samo pytanie zostaje przeformułowane [1]. Kiedy kształt jest narysowany, kolejny krok ma charakter mechaniczny: czego ten kształt dotyka. Sporny nie jest już gatunek rośliny, tylko miejsce w organizmie dopasowane do tej konkretnej bryły. Brzmi jak drobiazg redakcyjny. W praktyce zmienia to, co da się zaplanować przy laboratoryjnym stole, bo szukanie dopasowania do znanej cząsteczki jest zadaniem wykonalnym.

• Trzy roboty w jednym zapisie z 1964 roku: izolacja, struktura, częściowa synteza [1].
• Aktywny składnik haszyszu dostaje nazwę chemiczną, a nie tylko opis pochodzenia: delta-9-tetrahydrokannabinol [1].
• Zanim ukazała się ta praca, przedmiotem badania pozostawała roślina wraz z całą swoją mieszaniną składników.
• Po niej przedmiotem badania jest cząsteczka o znanej geometrii, którą można narysować i powtórzyć.
• Następne pytanie brzmi mechanicznie i dotyczy kształtu: co w organizmie odpowiada tej bryle.
• Czego w zapisie z 1964 roku nie ma: żadnego receptora, żadnej cząsteczki wytwarzanej przez organizm, żadnej nazwy układu.
• Wszystko, co pojawia się dalej, jest odpowiedzią na pytanie postawione w tym roku, a nie osobnym wątkiem.

1990: wniosek zamienia się w przedmiot

Receptor był wcześniej wnioskiem. Czymś, co musi istnieć, bo inaczej obserwacje nie składają się w całość. Wniosku nie da się jednak wysłać do innego zespołu ani wstawić do inkubatora. W 1990 roku Matsuda i współpracownicy podali strukturę receptora kannabinoidowego oraz funkcjonalną ekspresję sklonowanego cDNA [2]. To rok, w którym pojawia się przedmiot.

Słowo klonowanie waży tu więcej, niż sugeruje jego brzmienie [2]. Zapisana sekwencja, wprowadzona do komórek i sprawdzona pod kątem czynności, przestaje być opisem w artykule. Staje się materiałem. Da się ją powielić, przesłać, wstawić do innego układu pomiarowego i porównać odczyty z dwóch pracowni. Receptor oznaczany dziś jako CB1 przechodzi w ten sposób z rubryki wnioskowania do rubryki rzeczy przenoszalnych między laboratoriami. Pytanie zmienia treść: nie czy takie miejsce wiązania istnieje, tylko gdzie go szukać i co jeszcze do niego pasuje.

Zostaje więc druga strona tego samego zagadnienia. Miejsce wiązania jest, cząsteczka roślinna jest, brakuje pozycji pośredniej.

1992: składnik mózgu, który trafia w to samo miejsce

Rok podany w publikacji to 1992. Devane i współpracownicy opisali izolację i strukturę składnika mózgu, który wiąże się z receptorem kannabinoidowym [3]. Cząsteczka nosi nazwę anandamid. W tym samym zapisie mieści się druga informacja, mniej efektowna i bardziej praktyczna: opisana klasa sygnałowa różni się od rozpuszczalnych w wodzie przekaźników, które podręczniki wymieniają przy neuroprzekaźnictwie [3]. Inna chemia, inne zasady rozpuszczalności, inny sposób szukania. Roślinny kształt z 1964 roku dostaje odpowiednik powstający w tkance [3], a receptor z 1990 roku dostaje cząsteczkę własną organizmu, która do niego pasuje. Dwie strony jednego pytania spotykają się w tym samym roczniku.

Zapis z 1993 roku, rubryka po rubryce

1995: drugi ligand, punkt po punkcie

1. Rok 1995. Sugiura i współpracownicy opisali 2-arachidonoyloglicerol jako możliwy endogenny ligand receptora kannabinoidowego w mózgu [5]. Skrót, który przylgnął do tej nazwy, to 2-AG.
2. Ten sam rocznik. Mechoulam i współpracownicy podali związek tego samego typu [6]. Dwa niezależne zapisy, jedna klasa cząsteczek, jeden rok kalendarzowy.
3. Chemia po stronie 2-AG: szkielet pochodzi z kwasu arachidonowego, a partner chemiczny jest inny niż ten po stronie anandamidu. Pokrewieństwo, nie kopia.
4. Wniosek z tej różnicy: organizm ma nie jedną cząsteczkę pasującą do receptorów kannabinoidowych, tylko co najmniej dwie, zbudowane według dwóch przepisów [5], [6].
5. Bilans z 1995 roku, rubryka pierwsza: dwa receptory, oba opisane na poziomie molekularnym i przenoszalne między pracowniami [2], [4].
6. Bilans, rubryka druga: dwa ligandy wytwarzane przez organizm, anandamid i 2-AG, każdy z osobnym zapisem strukturalnym [3], [5].
7. Bilans, rubryka trzecia: uzasadnienie, w którym roślina nie jest potrzebna do opisu układu. Receptory i ich ligandy są w tkance niezależnie od tego, co rośnie na polu.
8. Kolejność, którą warto zapamiętać, bo jest odwrotna do intuicji: najpierw związek roślinny, potem receptor, potem ligand, potem drugi receptor, na samym końcu drugi ligand [1], [2], [3], [4], [5].

Słownictwo czyta się jak warstwy osadu