Una bacteria convierte plásticos en paracetamol

Una bacteria se come una botella de plástico y, una vez dentro de su estructura, la célula fermenta los residuos como si fueran cerveza y los convierte en paracetamol. Así se puede resumir una investigación científica —publicada este lunes en la revista Nature — en la que por primera vez se utiliza la química clásica de una manera “completamente nueva”, según afirma Stephen Wallace, autor del estudio, quien explica la novedad: “Usando microbios vivos, realizamos transformaciones químicas sofisticadas, lo que podría abrir nuevas formas más ecológicas y sostenibles de producir materiales valiosos, como medicamentos, a partir de desechos”.

Wallace y su equipo científico de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) lograron provocar de manera natural, dentro de una bacteria Escherichia coli viva, lo que hasta ahora solo se había observado en tubos de ensayo. Es la transformación de moléculas derivadas de ácidos en compuestos claves para la fabricación de medicamentos —como el paracetamol— siguiendo una reacción que se conoce como reordenamiento de Lossen. Los investigadores lo impulsaron y lograron reproducir dentro de bacterias esa capacidad utilizando solo las propias células microbianas y sin recurrir a catalizadores complejos de laboratorio.

“Lo curioso es que no tuvimos que enseñar a las bacterias a hacer la reacción: el truco fue darnos cuenta de que ya tenían las herramientas y solo había que orientarlas”, explica Wallace. Dentro de sus células, las bacterias contienen naturalmente fosfato, que puede activar la catálisis química que interesaba a los científicos. “Lo que hicimos fue usar biología sintética para construir nuevas rutas biológicas dentro de las bacterias. Estas rutas guían la química de la célula hacia la producción del compuesto específico que queríamos. En este caso, un medicamento”, detalla el autor. Así que, en lugar de forzar a las bacterias a hacer algo nuevo, los científicos simplemente les dieron el mapa adecuado y dejaron que su propia química hiciera el resto.

El plástico entra en juego ya al comienzo del proceso, cuando el PET —muy usado en envases de bebidas— se descompone en uno de sus componentes básicos, que luego se convierte en una molécula capaz de activar la reacción química dentro de las bacterias. A partir de ahí, los microorganismos transforman esa molécula en un ingrediente clave y finalmente en paracetamol. “Según lo que hemos observado, es muy probable que muchas —o incluso la mayoría— de las bacterias puedan realizar este tipo de transmutaciones. Esto abre una nueva forma de pensar sobre cómo podríamos usar microbios como pequeñas fábricas químicas”, señala Wallace.

Fábricas sin emisiones

Estas fábricas en miniatura, además, funcionan a temperatura ambiente y no generan emisiones de carbono. Esta es otra diferencia clave con la producción de paracetamol tradicional. El investigador lo explica: “Es fascinante que muy pocas personas saben que el paracetamol que toman comienza su vida como petróleo”. Y agrega: “Lo que más me entusiasma de nuestro trabajo es que hemos mostrado una forma nueva y más ecológica de fabricar este medicamento global, usando fermentación bacteriana en lugar de combustibles fósiles”.

Aunque todavía es pronto para saberlo, esto podría formar parte de un cambio más amplio hacia una fabricación más sostenible y basada en la biología, tanto en la industria farmacéutica como en el reciclaje de plásticos. “Al fin y al cabo, los residuos no son más que carbono y a los microbios les encanta el carbono. En lugar de liberar el desecho a la atmósfera mediante la incineración o encerrarlo en vertederos, podemos ponerlo a trabajar”, apostilla Wallace.

En esta primera etapa de investigaciones, solo se ha podido producir y extraer paracetamol en pequeñas cantidades. El próximo objetivo es escalar la producción y, finalmente, habría que probar los resultados: “Los ensayos en humanos son un paso completamente distinto, y con razón. Cualquier medicamento destinado al uso comercial debe pasar por rigurosas pruebas de seguridad y regulaciones, lo cual requiere tiempo y supervisión estricta”, apunta el investigador. Así que, aunque los científicos creen que su trabajo muestra un “potencial emocionante”, todavía queda un largo camino por recorrer antes de que esta versión bacteriana del paracetamol pueda considerarse para uso médico.