Origine du THC, du CBD et du CBC : une étude néerlandaise reconstitue l’évolution des enzymes du cannabis
Pourquoi le cannabis produit-il du THC, du CBD et du CBC plutôt que d’autres molécules ? Cette question, longtemps restée sans réponse, vient de trouver un éclairage inédit grâce aux travaux d’une équipe de l’Université et centre de recherche de Wageningen, aux Pays-Bas. Publiée dans Plant Biotechnology Journal, leur étude reconstitue l’histoire évolutive des enzymes responsables de la diversité chimique du chanvre. Tour d’horizon de cette percée scientifique et de ses implications pour la filière du CBD, en France comme ailleurs.
Une enzyme « couteau suisse » à l’origine de tous les cannabinoïdes
Dans le Cannabis sativa moderne, la fabrication du THC, du CBD et du CBC repose sur des enzymes très spécialisées appelées cannabinoïde oxydocyclases. Chacune transforme une même molécule de départ — l’acide cannabigérolique, ou CBGA — en un cannabinoïde acide différent, qui devient ensuite sa forme neutre familière sous l’effet de la chaleur. Cette précision moléculaire est en réalité un développement évolutif relativement récent à l’échelle de la plante.
Pour remonter le fil de cette spécialisation, l’équipe néerlandaise a employé une méthode appelée reconstruction de séquences ancestrales. En comparant l’ADN du cannabis actuel à celui de ses proches parents végétaux, comme le houblon, les chercheurs ont pu calculer à quoi ressemblaient les enzymes ancestrales de la plante, parfois vieilles de plusieurs millions d’années. Ces protéines disparues ont ensuite été synthétisées et testées dans des cellules de levure en laboratoire.
Le résultat est saisissant : la plus ancienne enzyme reconstruite, capable de métaboliser le CBGA, produisait à la fois du THCA, du CBDA et du CBCA. Autrement dit, l’ancêtre du cannabis disposait d’une enzyme polyvalente, une sorte de couteau suisse moléculaire. Ce n’est qu’au fil de duplications de gènes successives, suivies de mutations, que les enzymes se sont spécialisées dans la production d’un seul cannabinoïde majoritaire à la fois.
Le CBC, le grand absent des variétés modernes
Parmi les découvertes les plus surprenantes figure le sort réservé au CBC, ou cannabichromène. Les chercheurs ont identifié une variante ancestrale de l’enzyme qui produisait préférentiellement du CBCA, le précurseur acide du CBC. Or, aucune variété de cannabis cultivée aujourd’hui n’affiche naturellement des taux élevés de CBC. Le cannabinoïde existe à l’état de trace dans la plupart des plantes contemporaines, alors qu’il fait l’objet d’un intérêt scientifique croissant.
« Il n’existe actuellement aucune plante de cannabis à forte teneur en CBC », souligne Robin van Velzen, l’un des auteurs de l’étude, cité par Newsweed. « L’introduction de cette enzyme dans une plante pourrait conduire à la création de cultivars innovants. » Pour les chercheurs, cette observation suggère que le CBC pourrait avoir été l’un des premiers cannabinoïdes produits par les ancêtres lointains du cannabis, avant que les pressions évolutives ne favorisent le THC et le CBD.
Cette piste est précieuse pour la sélection variétale. Les sélectionneurs européens, et notamment les acteurs français du chanvre, travaillent depuis plusieurs années à développer des génétiques riches en cannabinoïdes minoritaires. Le CBG, par exemple, fait l’objet d’un engouement marqué depuis l’apparition de variétés dédiées comme certaines des nouvelles inscriptions au catalogue français en 2026. Le CBC pourrait suivre une trajectoire comparable si les outils de biotechnologie permettent un jour d’exprimer de manière stable cette enzyme ancestrale dans un plant cultivé.
Production par fermentation : un horizon biotechnologique
Au-delà de la sélection végétale, l’étude ouvre des perspectives concrètes pour la production microbienne de cannabinoïdes. Cette approche, qui consiste à faire produire des molécules par des levures ou des bactéries génétiquement modifiées plutôt que par la culture de la plante, est présentée depuis plusieurs années comme une alternative complémentaire à l’agriculture du chanvre. Plusieurs entreprises, principalement aux États-Unis et au Canada, investissent dans ce type de bioréacteurs.
L’un des obstacles techniques à cette voie reste la faible efficacité des enzymes modernes lorsqu’elles sont transférées dans des micro-organismes. Or, les enzymes ancestrales reconstituées par l’équipe de Wageningen se sont révélées plus faciles à exprimer dans la levure que leurs descendantes contemporaines. « Ce qui était autrefois inachevé sur le plan évolutif s’avère aujourd’hui très utile », résume Robin van Velzen. La biologie ancienne, en somme, pourrait inspirer une nouvelle génération d’outils industriels pour fabriquer des cannabinoïdes purs, sans culture en plein champ.
Pour le marché français du CBD, ces avancées restent à ce stade de la recherche fondamentale. Le CBD vendu en boutique provient aujourd’hui essentiellement d’extractions de chanvre cultivé, dans le respect du seuil légal de 0,3 % de THC fixé par la réglementation française et européenne. Mais la diversification des sources d’approvisionnement reste un sujet de fond pour la filière, dans un contexte réglementaire en mouvement constant.
Ce que cette étude change pour notre regard sur le cannabis
Au-delà des applications, le travail de l’équipe néerlandaise apporte la première preuve expérimentale que la biosynthèse des cannabinoïdes est apparue au sein de la lignée du cannabis elle-même, et non héritée d’un ancêtre végétal lointain. Le THC, le CBD et le CBC ne sont pas des traits figés mais les survivants d’un paysage chimique beaucoup plus vaste, façonné par des millions d’années de duplications génétiques, de mutations et de sélection naturelle.
Cette grille de lecture évolutive change la manière de penser la plante. Les cannabinoïdes minoritaires — CBG, CBC, CBDV, THCV et bien d’autres — apparaissent désormais comme les vestiges d’une diversité chimique ancienne, dont une partie reste à explorer. Pour les chercheurs, comme pour les acteurs économiques du chanvre, c’est un terrain de jeu scientifique considérable qui s’ouvre, avec des implications potentielles pour la sélection variétale, la biotechnologie et la recherche médicale. Le CBD n’est pas un médicament, mais la compréhension fine de sa biosynthèse pourrait, à terme, nourrir des innovations utiles bien au-delà du marché du bien-être.
