کشف راز تبدیل زباله‌های پلاستیکی به داروی پارکینسون!

دانشمندان راه جدیدی برای ساخت داروی پارکینسون از پلاستیک‌های قدیمی یافته‌اند.

دانشمندان کشف کردند که چگونه زباله‌های پلاستیکی را به داروی پارکینسون تبدیل کنند. این پلاستیک، پلی‌اتیلن ترفتالات یا PET است که به طور گسترده در بطری‌های پلاستیکی و سایر بسته‌بندی‌ها استفاده می‌شود و اکنون عمیقاً در محیط زیست ریشه دوانده است.

این داروی جدید پارکینسون نیز لوودوپا(levodopa) نام دارد که اغلب به عنوان یک استاندارد طلایی برای مدیریت مشکلات کنترل حرکتی ناشی از پارکینسون یاد می‌شود.

تیمی به رهبری محققان دانشگاه ادینبرو(Edinburgh) در اسکاتلند، باکتری‌های «اشریشیا کولی»(Escherichia coli) مهندسی‌شده ویژه را برای تبدیل از پلاستیک به دارو، به روشی پایدار به کار گرفتند.

این روش جدید نه تنها می‌تواند به ایجاد یک کاهش (هرچند کوچک) در بحران آلودگی پلاستیک ما کمک کند، بلکه راهی برای توسعه داروهای سازگار با محیط زیست نیز ارائه می‌دهد. از طرفی، روش‌های فعلی برای ساخت «لوودوپا» به شدت به سوخت‌های فسیلی متکی هستند.

محققان در مقاله منتشر شده خود می‌نویسند: این کار نشان می‌دهد که چگونه زیست‌شناسی مهندسی می‌تواند مونومرهای آروماتیک مشتق‌شده از پلاستیک را به داروهای با ارزش بالا برای درمان بیماری‌های عصبی در انسان تبدیل کند.

این فرآیند جدید به سادگیِ قرار دادن یک بطری پلاستیکی در یک سر و برداشتن یک بسته قرص در سر دیگر نیست. ابتدا PET باید به اجزای تشکیل‌دهنده‌اش از جمله اسید ترفتالیک(TPA) تجزیه شود.

محققان با ایجاد یک مسیر متابولیکی جدید در باکتری E. coli و یک واکنش زنجیره‌ای شیمیایی که توسط آنزیم‌ها هدایت می‌شود، توانستند با استفاده از دو سویه باکتریایی که یکی پس از دیگری اجرا می‌شوند، باکتری‌ها را برای جذب TPA و تبدیل آن به «لوودوپا» ترغیب کنند.

در حال حاضر، این فقط یک اثبات آزمایشگاهی است و برای آماده‌سازی این روش برای استفاده صنعتی، به کار بیشتری نیاز است. با این حال، این مطالعه یک پتانسیل بازیافت مبتنی بر باکتری را نشان می‌دهد که می‌تواند چیزی واقعاً مفید تولید کند.

استیون والاس(Stephen Wallace)، متخصص بیوتکنولوژی در دانشگاه ادینبرو می‌گوید: این فقط آغاز کار است. اگر بتوانیم از یک بطری پلاستیکی دور ریخته شده، داروهایی برای بیماری‌های عصبی بسازیم، تصور اینکه این فناوری چه دستاوردهای دیگری می‌تواند داشته باشد، هیجان‌انگیز است.

وی افزود: ضایعات پلاستیکی اغلب به عنوان یک مشکل زیست‌محیطی دیده می‌شوند، اما همچنین نشان‌دهنده یک منبع عظیم و بکر از کربن هستند. ما با مهندسی زیست‌شناسی برای تبدیل پلاستیک به یک داروی ضروری نشان می‌دهیم که چگونه می‌توان مواد زائد را به عنوان منابع ارزشمندی که از سلامت انسان حمایت می‌کنند، بازتعریف کرد.

محققان اذعان می‌کنند که حتی اگر کل عرضه «لوودوپا» در جهان از طریق این فرآیند ساخته شود، تفاوت چندانی در حدود ۱۰۰ میلیون تن پلاستیکی که هر ساله به عنوان زباله دور ریخته می‌شود، ایجاد نخواهد کرد.

با این حال، این بخشی از یک تصویر بسیار بزرگتر است. محققان اکنون به طور منظم در حال ارائه روش‌های پایدار برای تبدیل پلاستیک به چیز دیگری هستند، به جای اینکه آن را در محیط پخش کنند یا محل‌های دفن زباله را پر کنند.

محققان همین آزمایشگاه قبلاً نشان داده بودند که چگونه می‌توان باکتری E. coli را مهندسی کرد تا پلاستیک PET را به یک مُسکن به نام پاراستامول(paracetamol) تبدیل کرد. بنابراین این نوع تکنیک‌ها از نظر مواد شیمیایی اولیه و نهایی پتانسیل زیادی دارند.

همچنین تلاش‌هایی برای تغییر انواع پلاستیکی که در وهله اول تولید می‌شوند، در حال انجام است. اگر محصولات پلاستیکی از ابتدا زیست‌تخریب‌پذیرتر ساخته شوند، این امر می‌تواند تا حد زیادی به آسان‌تر شدن دفع آنها پس از استفاده کمک کند.

این امر به این موضوع کمک می‌کند که به زودی بتوان داروهای حیاتی را از مواد زائد فراوان تولید کرد، نه اینکه از منابع رو به کاهش سوخت‌های فسیلی استفاده کرد.

بودجه این مطالعه تا حدی از طریق شورای تحقیقات علوم مهندسی و فیزیک(EPSRC) در بریتانیا که بخشی از آژانس دولتی تحقیقات و نوآوری بریتانیا(UKRI) است، تأمین شد.

شارلوت دین(Charlotte Deane)، رئیس اجرایی EPSRC که مستقیماً در این تحقیق دخیل نبود، می‌گوید: این تحقیق پتانسیل عظیم زیست‌شناسی مهندسی را برای مقابله با برخی از مهم‌ترین چالش‌های جامعه نشان می‌دهد.

این تحقیق در مجله Nature Sustainability منتشر شده است.

منبع: ایسنا