Recientemente, un equipo de químicos de la Universidad de Edimburgo modificó genéticamente la bacteria común Escherichia coli (E. coli) para que convierta el tereftalato de polietileno (PET), principal componente de las botellas de plástico, en paracetamol (acetaminofén), un fármaco analgésico y antipirético, con una tasa de conversión del 92%. La reacción completa se realizó en 24 horas a temperatura ambiente, sin detectarse subproductos tóxicos.
Descripción de los dos materiales
El paracetamol es el analgésico y antipirético no antiinflamatorio más utilizado, considerado el mejor de su clase (derivados de la acetanilida). Es especialmente adecuado para pacientes que no pueden tomar medicamentos del grupo de los ácidos carboxílicos.
El PET es un polímero altamente cristalino, de color blanco lechoso o amarillo claro, con superficie lisa y brillante. Posee excelentes propiedades físico-mecánicas en un amplio rango de temperaturas, soportando hasta 120 °C. Además, es un excelente aislante eléctrico, incluso en condiciones de alta temperatura y frecuencia. Las películas de PET se utilizan en dispositivos de pantalla de cristal líquido (LCD) como capas conductoras transparentes.
Explicación del método de modificación
En términos simples, los investigadores primero emplearon métodos de química sostenible para transformar el plástico PET en un nuevo material intermedio. Luego, al exponer este intermedio a la E. coli, se desencadenó la reacción de transposición de Lossen (Lossen rearrangement), la cual, por primera vez, demostró ser biocompatible (sin dañar células vivas) y ser catalizada por fosfatos celulares (a diferencia de los requisitos tradicionales de condiciones de laboratorio extremas).
Respecto a la edición genética, los científicos bloquearon la ruta metabólica natural de la bacteria para sintetizar ácido para-aminobenzoico (PABA) e insertaron genes de hongos y bacterias del suelo, logrando que el PABA se convirtiera en paracetamol.
El líder del proyecto, el profesor Stephen Wallace, destacó: «Actualmente, la gente no es consciente de que el paracetamol se deriva del petróleo. Esta tecnología fusiona por primera vez la química y la biología para lograr una producción farmacéutica sostenible y, al mismo tiempo, limpiar la contaminación plástica.»
Aunque aún no se ha alcanzado su comercialización, Wallace enfatizó: «Esta es la primera ruta sintética que va de desechos plásticos a paracetamol, algo imposible de lograr con enfoques de una sola disciplina.»
Fuentes de información: Nature