Batteri “mangia-plastica” trasformano scarti in farmaci
Esistono alcuni batteri, anche molto conosciuti, che potrebbero aiutarci a convertire la plastica in farmaci veri e propri.
Chi l’avrebbe mai detto che una vecchia bottiglietta di plastica potesse trasformarsi… in un antidolorifico? È successo davvero: un gruppo di ricercatori ha modificato 
geneticamente l’Escherichia coli per ottenere paracetamolo a partire dalla plastica. Ed è stato un successo sorprendente: si parla di una resa del 92% in appena due giorni. Lo studio è stato pubblicato su Nature Chemistry.
Questa scoperta potrebbe cambiare il modo in cui gestiamo due questioni gigantesche: l’inquinamento da plastica e la produzione di farmaci. Attualmente, il paracetamolo (o acetaminofene o No-acetil-para-amminofenolo o para-idrossiacetanilide), presente in medicinali diffusissimi come Tylenol e Panadol, viene prodotto a partire da derivati del petrolio. (Ndr: in realtà dall’acetanilide, derivata dall’anilina. Il paracetamolo è un metabolita dell’acetanilide e della fenacetina)
Ma se diventasse possibile ottenerlo da materiali di scarto, si aprirebbe una strada molto più sostenibile. Il cuore di questa svolta è un processo chimico chiamato riarrangiamento di Lossen, una trasformazione molecolare che normalmente non avviene nei sistemi viventi.
Ma grazie a un po’ di bioingegneria, il team di scienziati guidato da Stephen Wallace, dell’Università di Edimburgo, è riuscito a “insegnare” all’E. coli a eseguire questa reazione all’interno delle proprie cellule. L’idea di trasformare un rifiuto in una risorsa utile, senza passare per i soliti processi energivori, sarebbe davvero portentoso. (NdR: Escherichia Coli, un microbo descritto per la prima volta dal batteriologo tedesco Theodor von Escherich, nella seconda metà dell’Ottocento)
“Non avviene in natura”
La parte più sorprendente dello studio riguarda proprio il comportamento di questi batteri modificati. I ricercatori hanno tolto loro la capacità di produrre PABA (acido para-aminobenzoico), un composto essenziale sia per la crescita cellulare che per la produzione di folati. In pratica, se non trovavano un modo alternativo per ottenere PABA, i batteri… morivano (NdR: a volte chiamato vitamina B10, anche se non è una vera vitamina. PABA è un aminoacido non proteico, cioè che non entra a far parte della struttura delle proteine, essenziale per la sintesi dell’acido folico, vitamina B9).
Così, il team ha somministrato loro una molecola di partenza che poteva essere trasformata in PABA solo attraverso un riarrangiamento di Lossen. E sorpresa: le cellule sono sopravvissute. (NdR: Il riarrangiamento di Lossen è una reazione chimica organica che trasforma un acil idrossammato in un isocianato, spesso in ambiente acido. Questa reazione, scoperta dal chimico tedesco Wilhelm Clemens Lossen nel 1872, è stata resa biocompatibile dai ricercatori per essere utilizzata in sistemi viventthe. AND una reazione in cui la disposizione degli atomi in una molecola cambia, portando alla formazione di un isomero strutturale).
Per rendere il tutto ancora più interessante, gli scienziati sono riusciti a sintetizzare la molecola di partenza direttamente da plastica PET (Polietilene tereftalato), cioè il materiale comunemente usato nelle bottiglie. Una volta convertita chimicamente in precursore del PABA, questa sostanza è stata introdotta nei batteri, che l’hanno poi trasformata nel composto vitale. E non si sono fermati lì. Inserendo ulteriori modifiche genetiche, gli E. coli sono stati in grado di completare l’intero ciclo e produrre paracetamolo in appena 48 ore, con un’efficienza del 92%.
Dalla plastica al farmaco: una sfida che guarda lontano
Nonostante l’evidente potenziale, c’è ancora parecchia strada da fare. La fase di decomposizione del PET, quella che trasforma la plastica in molecole utilizzabili, richiede condizioni chimiche non banali da replicare su scala industriale. Il fatto che l’intero ciclo sia possibile, potrebbe motivare la ricerca verso metodi di degradazione della plastica più semplici e accessibili.
Un obiettivo futuro sarebbe quello di progettare un unico microrganismo capace di fare tutto: decomporre la plastica e trasformarla direttamente in prodotti utili. Un’impresa difficile, certo, ma non impossibile. Questo studio rappresenta una sorta di “punto di partenza”. Una sorta di prototipo teorico.
