Можно ли превратить пластиковые отходы в лекарство от болезни Паркинсона?

Учёным удалось преобразовать пластиковые отходы в важное средство для лечения болезни Паркинсона. Это достижение основано на использовании генетически модифицированных бактерий, способных превращать компонент пластика в леводопу — молекулу, которая десятилетиями применяется для облегчения симптомов этого нейродегенеративного заболевания.

Пластик, особенно из бутылок или упаковок, содержит соединение, называемое терефталевой кислотой. Используя бактерии, такие как Escherichia coli, исследователи разработали биологический процесс, который разлагает эту кислоту в несколько этапов. Сначала она преобразуется в промежуточное вещество, затем в катехол, а после — в леводопу. Чтобы оптимизировать производство, учёные распределили этапы между двумя различными штаммами бактерий. Это позволяет избежать блокировок, которые могли бы замедлить или остановить реакцию.

Одной из главных проблем было эффективное проникновение терефталевой кислоты в бактерии. Исследователи интегрировали специализированный транспортер в мембрану бактерий, улучшив тем самым поглощение соединения. Они также обнаружили, что некоторые промежуточные молекулы подавляют производство леводопы. Разделив этапы между двумя разными типами бактерий, они обошли эту проблему и получили значительное количество лекарства.

Процесс работает в мягких условиях, без токсичных веществ и экстремальных температур. Он позволил произвести до 5 граммов леводопы на литр культуры — количество, достаточное для нескольких терапевтических доз. Использованные пластиковые отходы поступают как из промышленности, так и из бывших в употреблении бутылок, что демонстрирует возможность масштабной переработки.

Чтобы сделать этот метод ещё более устойчивым, учёные протестировали использование микроводорослей. Последние поглощают углекислый газ, выделяемый в процессе преобразования, сокращая углеродный след процесса. Хотя этот подход всё ещё находится в стадии разработки, он открывает путь к более экологичному производству.

Это новшество само по себе не решает проблему пластиковых отходов, но показывает, как синтетическая биология может дать вторую жизнь загрязняющим материалам. Превращая отходы в лекарства, эта техника сочетает переработку и здравоохранение, предлагая альтернативу традиционным методам, зависящим от ископаемых ресурсов. Она также иллюстрирует потенциал микроорганизмов для создания высокоценных продуктов из материалов, считающихся мусором.

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