Garrafas de plástico transformadas em medicamentos para a doença de Parkinson

Os cientistas da Universidade de Edimburgo criaram uma bactéria E. coli para transformar um tipo de plástico muito utilizado nas embalagens de alimentos e bebidas - o politereftalato de etileno, ou PET - em L-DOPA. O processo envolve primeiro a decomposição dos resíduos de PET - cerca de 50 milhões de toneladas produzidas anualmente - em blocos de construção química de ácido tereftálico. As moléculas de ácido tereftálico são depois transformadas em L-DOPA pelas bactérias artificiais através de uma série de reacções biológicas.

A utilização da nova técnica para produzir L-DOPA é mais sustentável do que os métodos tradicionais de fabrico de produtos farmacêuticos, que dependem da utilização de combustíveis fósseis finitos, afirma a equipa.

Há uma necessidade urgente de novos métodos para reciclar o PET, um plástico forte e leve derivado de materiais não renováveis como o petróleo e o gás, afirma a equipa. Os processos de reciclagem existentes não são totalmente eficientes e continuam a contribuir para a poluição do plástico em todo o mundo.

Este avanço oferece uma forma sustentável de reutilizar o valioso carbono presente nos resíduos plásticos que, de outra forma, se perderiam em aterros, na incineração ou na poluição ambiental, afirma a equipa.

Poderá abrir caminho ao crescimento de uma indústria de bio-reciclagem para a produção não só de produtos farmacêuticos, mas também de uma vasta gama de produtos, incluindo aromas, fragrâncias, cosméticos e produtos químicos industriais, acrescentam.

Tendo agora demonstrado a produção e o isolamento de L-DOPA à escala preparativa, a equipa concentrar-se-á em seguida no avanço da tecnologia para a aplicação industrial. Isto implicará uma maior otimização do processo, melhorando a sua escalabilidade e avaliando melhor o seu desempenho ambiental e económico, afirma a equipa.

Os resultados foram publicados na revista Nature Sustainability. A investigação foi financiada pelo UK Research and Innovation (UKRI) e pelo Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC), tendo como parceiro industrial o laboratório de ensaios e centro de inovação Impact Solutions.

A investigação foi realizada num novo centro pioneiro que visa ajudar a transformar a indústria transformadora do Reino Unido através da conversão de resíduos industriais em produtos químicos e materiais valiosos e sustentáveis. O Centro de Biomanufatura Sustentável Carbon-Loop (C-Loop), no valor de 14 milhões de libras, é apoiado pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC), parte do UKRI.

A investigação é apoiada pela Edinburgh Innovations, o serviço de comercialização da Universidade de Edimburgo.

A Dra. Susan Bodie, Diretora de Desenvolvimento da Inovação e Licenciamento da Edinburgh Innovations, afirmou: "O Professor Wallace é um dos vários investigadores pioneiros da Universidade que utilizam técnicas inovadoras e sustentáveis de engenharia biológica para valorizar os resíduos, nomeadamente com parceiros industriais no âmbito do novo Carbon Loop Hub. Estas técnicas podem ajudar a provocar uma revolução verde no fabrico industrial no Reino Unido e não só, pelo que pedimos às empresas interessadas em trabalhar connosco que entrem em contacto connosco".

A Dra. Liz Fletcher, Diretora de Impacto e Diretora Executiva Adjunta do IBioIC, afirmou: "Este projeto realça o potencial da biologia para remodelar a forma como pensamos sobre os resíduos. Transformar garrafas de plástico num medicamento para a doença de Parkinson não é apenas uma ideia criativa de reciclagem, é uma forma de redesenhar processos que funcionam com a natureza para proporcionar benefícios no mundo real. Ao demonstrar que um material nocivo pode ser convertido em algo que melhora a saúde humana, a equipa está a provar que as aplicações sustentáveis e de elevado valor da biologia são práticas e eficazes".

A Professora Charlotte Deane, Presidente Executiva do UKRI EPSRC, afirmou: "Esta investigação mostra o enorme potencial da engenharia biológica para enfrentar alguns dos desafios mais prementes da sociedade. Ao converter plástico descartado num tratamento para a doença de Parkinson, a equipa da Universidade de Edimburgo demonstrou como o carbono que de outra forma se perderia em aterros ou na poluição pode ser transformado em produtos de elevado valor que melhoram a vida das pessoas. É um excelente exemplo de como o investimento do EPSRC no C-Loop está a permitir abordagens de fabrico inovadoras e sustentáveis que beneficiam tanto as pessoas como o planeta".

O Professor Stephen Wallace, da Faculdade de Ciências Biológicas da Universidade de Edimburgo, que dirigiu o estudo, afirmou: "Isto parece ser apenas o início. Se conseguimos criar medicamentos para doenças neurológicas a partir de resíduos de garrafas de plástico, é empolgante imaginar o que mais esta tecnologia poderá alcançar. Os resíduos de plástico são frequentemente vistos como um problema ambiental, mas representam também uma fonte vasta e inexplorada de carbono. Ao fazer engenharia biológica para transformar o plástico num medicamento essencial, mostramos como os resíduos podem ser reimaginados como recursos valiosos que apoiam a saúde humana".