Пластиковые отходы могут стать сырьём для производства медицинских препаратов. Производителями при этом выступят генетически изменённые бактерии кишечной палочки.
Шотландские учёные обнаружили, что структура молекулы леводопы — препарата для терапии болезни Паркинсона — во многом похожа на структуру компонентов пластиковых отходов. Это химическое сходство подсказало исследователям, что полиэтилентерефталат (ПЭТ — пластик, который обычно используют для изготовления бутылок и пищевой упаковки) может стать сырьём для производства этого препарата.
Для реализации идеи учёные изменили генетический код бактерий Escherichia coli так, чтобы микроорганизмы превращали компоненты ПЭТ в леводопу с помощью цепочки биохимических реакций. В результате удалось добиться переработки около 84% сырья и получить 5 г леводопы из литра переработанных отходов — этого достаточно для нескольких терапевтических доз.
Ключевым элементом процесса стала биоинженерная бактерия. В гены кишечной палочки встроили элементы протеобактерий, которые помогают преобразовывать терефталевую кислоту — компонент, образующийся при разрушении ПЭТ-пластика, — в промежуточное химическое соединение. Затем гены клебсиеллы перерабатывают это вещество в молекулу катехола, а на последнем этапе ген фузобактерии запускает синтез леводопы.
Как отмечают исследователи, отходы могут стать ценным ресурсом для сохранения здоровья людей, а разработанная технология — одним из инструментов такого подхода. Сейчас учёные работают над масштабированием процесса до промышленного уровня.