Questa innovazione potrebbe aprire la strada alla crescita di un’industria di bio-riciclo per la produzione non solo di prodotti farmaceutici, ma anche di una vasta gamma di prodotti tra cui aromi, fragranze, cosmetici e prodotti chimici industriali.
I ricercatori dell’Università di Edimburgo hanno modificato geneticamente i batteri E. coli per trasformare un tipo di plastica ampiamente utilizzato negli imballaggi per alimenti e bevande, il polietilene tereftalato (PET), in L-DOPA.
Il processo prevede innanzitutto la scomposizione dei rifiuti di PET – di cui vengono prodotte circa 50 milioni di tonnellate all’anno – nei componenti chimici di base dell’acido tereftalico.
Le molecole di acido tereftalico vengono quindi trasformate in L-DOPA dai batteri geneticamente modificati attraverso una serie di reazioni biologiche. L’utilizzo di questa nuova tecnica per produrre L-DOPA è più sostenibile rispetto ai metodi tradizionali di produzione farmaceutica, che si basano sull’impiego di combustibili fossili, risorse limitate. Secondo il team di ricerca, è urgente trovare nuovi metodi per riciclare il PET, una plastica resistente e leggera derivata da materiali non rinnovabili come petrolio e gas. Gli attuali processi di riciclaggio non sono del tutto efficienti e contribuiscono ancora all’inquinamento da plastica in tutto il mondo.
Questa innovazione offre un modo sostenibile per riutilizzare il prezioso carbonio contenuto nei rifiuti di plastica, che altrimenti andrebbe perso in discarica, incenerito o inquinato dall’inquinamento ambientale.
Ciò potrebbe aprire la strada alla crescita di un’industria di bio-riciclo per la produzione non solo di prodotti farmaceutici, ma anche di una vasta gamma di prodotti tra cui aromi, fragranze, cosmetici e prodotti chimici industriali, aggiungono.
Applicazione industriale – Dopo aver dimostrato la produzione e l’isolamento della L-DOPA su scala preparativa, il team si concentrerà ora sul perfezionamento della tecnologia per l’applicazione industriale. Ciò comporterà un’ulteriore ottimizzazione del processo, un miglioramento della sua scalabilità e un’ulteriore valutazione delle sue prestazioni ambientali ed economiche.
Una produzione sostenibile – La ricerca è stata condotta presso un nuovo centro all’avanguardia che mira a contribuire alla trasformazione del settore manifatturiero britannico convertendo i rifiuti industriali in sostanze chimiche e materiali preziosi e sostenibili. Il Carbon-Loop Sustainable Biomanufacturing Hub (C-Loop), del valore di 14 milioni di sterline, è finanziato dall’Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), parte di UKRI.
“Questa ricerca dimostra l’enorme potenziale dell’ingegneria biologica per affrontare alcune delle sfide più urgenti della società. Convertendo la plastica di scarto in un trattamento per il morbo di Parkinson, il team dell’Università di Edimburgo ha dimostrato come il carbonio che altrimenti andrebbe perso in discarica o nell’inquinamento possa essere trasformato in prodotti di alto valore che migliorano la vita. È un ottimo esempio di come l’investimento dell’EPSRC in C-Loop stia rendendo possibili approcci produttivi innovativi e sostenibili che vanno a beneficio sia delle persone che del pianeta”. – Professoressa Charlotte Deane, Presidente esecutivo dell’EPSRC, UKRI.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Sustainability. La ricerca è stata finanziata da UK Research and Innovation (UKRI) e dall’Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC), con il laboratorio di ricerca e centro di innovazione Impact Solutions come partner industriale. La ricerca è finanziata da Edinburgh Innovations, il servizio di commercializzazione dell’Università di Edimburgo.
“Sembra solo l’inizio. Se siamo in grado di creare farmaci per malattie neurologiche a partire da una bottiglia di plastica di scarto, è entusiasmante immaginare cos’altro questa tecnologia potrebbe realizzare. I rifiuti di plastica sono spesso considerati un problema ambientale, ma rappresentano anche una vasta fonte di carbonio ancora inutilizzata. Attraverso l’ingegneria biologica, trasformiamo la plastica in un farmaco essenziale, dimostrando come i materiali di scarto possano essere reinventati come risorse preziose a supporto della salute umana.” -Professor Stephen Wallace, Facoltà di Scienze Biologiche.
Impegno per la sostenibilità – L’Università di Edimburgo si impegna a creare un mondo più sostenibile attraverso la sua ricerca, la sua didattica, le sue collaborazioni e le sue innovazioni all’avanguardia a livello mondiale. È riconosciuta come una delle migliori università al mondo per l’impatto ambientale e sociale, e affrontare le emergenze climatiche e ambientali è parte integrante della missione dell’Università di raggiungere la neutralità carbonica entro il 2040.
fonte: Università di Edimburgo; nella foto: il professor Stephen Wallace raccoglie batteri geneticamente modificati per l’analisi (credito: Edinburgh Innovations)
