A fájdalomcsillapítóként széles körben használt paracetamol (acetaminofen) hagyományosan fosszilis energiahordozókból - elsősorban kőolajból - készül. Évente több ezer tonna fosszilis nyersanyagot használnak fel nemcsak a gyógyszer, hanem más vegyi anyagok előállítására is. Azonban egy új felfedezés azt mutatja, hogy a műanyaghulladék alternatív alapanyagként is szolgálhat a gyógyszeripar számára.
A skóciai Edinburghi Egyetem kutatói, élükön Stephen Wallace professzorral, azt vizsgálták, vajon egy gyakori bélbaktérium, az Escherichia coli képes-e egy PET-palack lebontásából származó molekulát paracetamollá alakítani. A kutatás eredményei szerint a válasz igen - méghozzá rendkívül hatékony módon, 92%-os eredménnyel.
A kutatás középpontjában egy Lossen-átrendeződés nevű kémiai reakció áll. Ez a folyamat a baktériumsejtekben foszfát jelenlétében megy végbe, és egy nitrogéntartalmú szerves vegyületet hoz létre, amely kulcsfontosságú az anyagcseréhez. Korábban nem volt ismert, hogy ez a reakció élő sejtekben is lejátszódhat.
A tudósok először kémiai módszerekkel lebontották a polietilén-tereftalátot (PET) - amely a műanyag palackok fő alkotóeleme - egy olyan kiindulási anyaggá, amely beindítja ezt a reakciót az E. coli baktérium sejtjeiben. Ezután kimutatták, hogy a baktérium képes a PET-ből származó molekulát paracetamollá alakítani.
A műanyaghulladék új szerepben
A világban egyre nagyobb problémát jelent a műanyag hulladék feldolgozása. Az új kutatás azt bizonyítja, hogy a PET nem csupán eldobandó szemét vagy újabb műanyag előállításának alapanyaga - hanem "értékes", új termékek előállítására is felhasználható lehet, többek között a gyógyszeriparban is.
"Ez az eredmény azt mutatja, hogy a műanyag újrahasznosítását egészen más szintre emelhetjük - nem csak újabb műanyag termékeket, hanem akár életmentő gyógyszereket is előállíthatunk belőle," - mondta Wallace professzor.
A kutatás különlegessége, hogy kombinálja a metabolikus mérnökséget (vagyis a sejten belüli kémiai reakciók irányított átalakítását) és az organikus kémiát. Ez a kettős megközelítés lehetővé teszi, hogy biológiai rendszereken belül is végbemenjenek olyan kémiai reakciók, amelyeket korábban csak laboratóriumi körülmények között, mesterséges úton tudtunk előidézni.
A kutatók szerint a jövőben további vizsgálatokra lesz szükség, hogy más baktériumok vagy különböző típusú műanyagok is bevonhatók legyenek hasonló folyamatokba. Emellett fontos cél az is, hogy ipari szintű méretekben is megvalósítható legyen az új eljárás.
Új lehetőségek a fenntartható gyógyszergyártásban
Ez az áttörés több szempontból is jelentős:
- Környezeti hatás: Csökkentheti a műanyaghulladék mennyiségét
- Fenntarthatóság: Kiválthatja a fosszilis alapanyagokat a gyógyszergyártásban
- Biotechnológiai innováció: Új típusú sejtalapú vegyipari gyártás alapja lehet
A tanulmány 2025. június 23-án jelent meg a rangos Nature Chemistry tudományos folyóiratban, és egy új korszak hajnalát jelezheti a körkörös gazdaság, a bioalapú gyártás és a zöld vegyipar területén.
Egy palackból fájdalomcsillapító - ez már nem sci-fi, hanem tudományos tény. Az E. coli baktérium és az emberi találékonyság segítségével akár a szemét is gyógyszerré válhat.
