Учёные разработали новый биотехнологический подход, позволяющий превращать пластиковые отходы в лекарство от болезни Паркинсона — леводопу (L-DOPA), один из основных препаратов для лечения этого нейродегенеративного заболевания. Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature Sustainability, демонстрирует возможность использования генетически модифицированных бактерий для преобразования компонентов пластика в фармацевтически значимые вещества.

В основе метода лежит переработка полиэтилентерефталата (PET) — широко распространённого пластика, используемого в упаковке напитков и продуктов. Сначала пластик расщепляется до терефталевой кислоты, после чего специально модифицированные штаммы бактерии Escherichia coli преобразуют это соединение в леводопу через серию биохимических реакций.

Разработанная система состоит из двух взаимодействующих микробных штаммов, что позволило преодолеть ключевые биохимические ограничения. Один штамм отвечает за преобразование исходного вещества в промежуточные соединения, а второй завершает синтез леводопы. Такой подход помог избежать ингибирования ферментов и повысить эффективность процесса. В оптимизированных условиях удалось достичь концентрации продукта около 5 г на литр, что свидетельствует о высокой эффективности метода на экспериментальном уровне.

Дополнительные эксперименты показали, что технология работает не только с чистыми химическими веществами, но и с реальными отходами, включая использованные пластиковые бутылки. В некоторых случаях коэффициент преобразования достигал почти 50 %, а полученного количества леводопы было достаточно для нескольких терапевтических доз на ранних стадиях заболевания.

Исследователи подчёркивают, что традиционное производство леводопы основано на нефтехимическом сырье и требует энергоёмких процессов с образованием отходов. Новый метод предлагает более устойчивую альтернативу, позволяя одновременно решать проблему пластикового загрязнения и снижать зависимость фармацевтической индустрии от ископаемых ресурсов.