Ученые превратили пластиковые отходы в лекарство от болезни Паркинсона

Ученые из Эдинбургского университета совершили прорыв в области биотехнологии и переработки отходов, разработав метод превращения обычного пластика в жизненно важный препарат для лечения болезни Паркинсона. Впервые в истории исследователям удалось преобразовать полиэтилентерефталат, широко известный как ПЭТ-пластик, используемый для упаковки продуктов и напитков, в леводопу (L-ДОФА) — основное лекарственное средство для борьбы с этим нейродегенеративным заболеванием. Ключевую роль в этом процессе играют специально сконструированные бактерии кишечной палочки.

Команда под руководством профессора Стивена Уоллеса разработала технологию, которая не только предлагает решение проблемы загрязнения окружающей среды пластиком, но и создает устойчивую альтернативу традиционным методам производства фармацевтических препаратов. Ежегодно в мире производится около 50 миллионов тонн ПЭТ-пластика, большая часть которого оказывается на свалках или в океане. Вместо того чтобы рассматривать эти отходы как мусор, ученые увидели в них ценный источник углерода.

Разработанный процесс заключается в расщеплении пластиковых отходов на основной строительный блок — терефталевую кислоту. Эта кислота становится питательной средой для модифицированных бактерий E. coli, которые действуют как крошечные биологические фабрики. Потребляя кислоту, бактерии перестраивают углеродные молекулы и в ходе серии запрограммированных биохимических реакций синтезируют леводопу. Этот препарат необходим пациентам с болезнью Паркинсона, так как восполняет дефицит дофамина в мозге.

Доктор Лиз Флетчер из Промышленного биотехнологического инновационного центра подчеркнула, что превращение пластиковых бутылок в лекарство — это не просто креативная идея переработки, а способ перепроектировать процессы в гармонии с природой для получения реальной выгоды. Профессор Шарлотта Дин из Британского исследовательского совета по инженерным и физическим наукам добавила, что работа демонстрирует огромный потенциал инженерной биологии для решения самых острых проблем общества, превращая углерод из мусора в продукты, улучшающие жизнь людей.

Новый метод знаменует собой отказ от использования ископаемого топлива и токсичного химического синтеза, которые доминируют в фармацевтике сегодня. Вместо простой утилизации пластика подход предлагает его «восходящую переработку», превращая в ценный медицинский ресурс и сокращая экологический след промышленности. Успех эксперимента открывает дорогу для создания целой индустрии биопереработки, где в чанах с бактериями, поедающими пластик, можно будет производить не только лекарства, но и ароматизаторы, красители и другие ценные соединения.

Хотя пока технология доказана только в лабораторных масштабах, исследователи работают над тем, чтобы подготовить ее к промышленному применению. Следующий этап включает в себя ускорение работы бактерий, удешевление процесса и увеличение выхода конечного продукта. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Sustainability.