Científicos lograron modificar el metabolismo de bacterias E. coli para que transformen botellas plásticas recicladas en paracetamol, mediante una innovadora reacción química nunca antes realizada dentro de células vivas, abriendo una nueva vía para convertir residuos en medicamentos de forma sostenible.
Chemistry World / 1 de julio, 2025.- Se han creado bacterias genéticamente modificadas capaces de convertir el tereftalato de polietileno (PET), el polímero del que se fabrican las botellas de plástico, en paracetamol.
Investigadores de la Universidad de Edimburgo y AstraZeneca, ambas en el Reino Unido, afirmaron que su trabajo, publicado en la revista Nature Chemistry, demuestra un enfoque químico y biológico integrado para la remediación y el supraciclaje sostenibles de plásticos.
El trabajo comenzó con el descubrimiento de que una reacción sintética, denominada reordenamiento de Lossen, puede tener lugar en células vivas en condiciones suaves y no tóxicas, utilizando fosfato como catalizador. El reordenamiento de Lossen es una reacción no enzimática que normalmente convierte ésteres de hidroxamato en isocianatos y posteriormente en aminas.
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Con este conocimiento, los investigadores diseñaron un reordenamiento de Lossen biocompatible, que comenzó con un sustrato de acil hidroxamato, para generar ácido para-aminobenzoico (PABA), un nutriente esencial para el crecimiento de Escherichia coli.
Al cultivar una cepa de E. coli deficiente en PABA con diversos ésteres de hidroxamato sustituidos con O-acilo, sin catalizadores adicionales, los investigadores observaron que la bacteria continuaba creciendo, lo que indicaba que se había producido una reorganización de Lossen en el cultivo. Posteriormente, descubrieron que la reacción había sido catalizada por el fosfato del medio de cultivo.
Los investigadores analizaron la síntesis de ésteres de hidroxamato de acilo a partir de PET, específicamente el ácido tereftálico (monómero de PET), y descubrieron que la E. coli deficiente en PABA crecía tan bien con los ésteres derivados del plástico como en presencia de PABA. Posteriormente, descubrieron que, al introducir dos genes (uno de un hongo y otro de otra bacteria) en la E. coli, el PABA podía convertirse en paracetamol con un rendimiento máximo del 92 %.
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El proceso en un solo recipiente se llevó a cabo a temperatura ambiente y prácticamente no generó emisiones de carbono, a diferencia de la producción tradicional de paracetamol.
Los investigadores dijeron que los hallazgos podrían ser el primer caso de paracetamol producido a partir de E. coli usando un producto de desecho y que otros tipos de bacterias o plástico podrían usarse para generar productos útiles.