هل يمكن تحويل النفايات البلاستيكية إلى دواء لمرض باركنسون؟

نجح علماء في تحويل النفايات البلاستيكية إلى علاج أساسي لمرض باركنسون. يعتمد هذا التقدم على استخدام بكتيريا معدلة وراثيًا قادرة على تحويل أحد مكونات البلاستيك إلى ليفودوبا، وهو جزيء يستخدم منذ عقود لتخفيف أعراض هذا المرض العصبي التنكسي.

يحتوي البلاستيك، خاصة ذلك الموجود في الزجاجات أو التعبئة، على مركب يسمى حمض التيريفثاليك. باستخدام بكتيريا مثل الإشريكية القولونية، صمم الباحثون عملية بيولوجية تحلل هذا الحمض في عدة مراحل. أولًا، يتم تحويله إلى مادة وسيطة، ثم إلى كاتيكول، قبل أن يتحول أخيرًا إلى ليفودوبا. لتحسين هذه الإنتاجية، وزع العلماء المراحل بين سلالتين بكتيريتين مختلفتين. هذا يتلافى أي عوائق قد تبطئ أو توقف التفاعل.

كان أحد التحديات الرئيسية هو إدخال حمض التيريفثاليك بكفاءة داخل البكتيريا. دمج الباحثون ناقلًا متخصصًا في غشاء البكتيريا، مما حسن من امتصاص المركب. كما اكتشفوا أن بعض الجزيئات الوسيطة تعيق إنتاج الليفودوبا. من خلال فصل المراحل بين نوعين مختلفين من البكتيريا، تجنبوا هذه المشكلة وحصلوا على كميات كبيرة من الدواء.

تعمل هذه العملية في ظروف معتدلة، دون استخدام مواد سامة أو درجات حرارة قصوى. سمحت بإنتاج ما يصل إلى 5 غرامات من الليفودوبا لكل لتر من الثقافة، وهي كمية كافية لعدة جرعات علاجية. النفايات البلاستيكية المستخدمة تأتي من الصناعة وكذلك من الزجاجات المستهلكة، مما يثبت جدوى إعادة التدوير على نطاق واسع.

لجعل هذه العملية أكثر استدامة، اختبر الباحثون استخدام الطحالب الدقيقة. هذه الطحالب تمتص ثاني أكسيد الكربون المنبعث أثناء عملية التحول، مما يقلل من البصمة الكربونية للعملية. على الرغم من أن هذا النهج لا يزال قيد التطوير، إلا أنه يفتح الباب أمام إنتاج أكثر احترامًا للبيئة.

هذه الابتكار لا يحل وحده مشكلة النفايات البلاستيكية، لكنه يبين كيف يمكن للبيولوجيا التركيبية أن تمنح حياة ثانية للمواد الملوثة. من خلال تحويل النفايات إلى أدوية، يجمع هذا التقنية بين إعادة التدوير والصحة العامة، مما يوفر بديلاً للطرق التقليدية التي تعتمد على الموارد الأحفورية. كما يبرهن على إمكانيات الكائنات الدقيقة في إنشاء منتجات عالية القيمة من مواد تعتبر نفايات.

Références des contenus

Référence officielle

DOI : https://doi.org/10.1038/s41893-026-01785-z

Titre : Microbial upcycling of plastic waste to levodopa

Revue : Nature Sustainability

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Benjamin Royer; Yuta Era; Marcos Valenzuela-Ortega; Thomas W. Thorpe; Connor L. Trotter; Kitty Clouston; John F. C. Steele; Nicoll Zeballos; Eugene Shrimpton-Phoenix; Bhumrapee Eiamthong; Chayasith Uttamapinant; Christopher W. Wood; Stephen Wallace