El paracetamol, también conocido como acetaminofeno, está entre los medicamentos más utilizados globalmente. Su producción depende del fenol, un subproducto del petróleo, lo que contribuye a una considerable huella de carbono. Al mismo tiempo, los residuos plásticos, particularmente el tereftalato de polietileno (PET), se acumulan a una alarmante cifra de más de 350 millones de toneladas cada año, muchos sin el tratamiento necesario.

En este marco, un grupo de investigadores de la Universidad de Edimburgo ha desarrollado un innovador método que aborda ambas cuestiones a la vez: transformar plásticos desechados en paracetamol utilizando bacterias modificadas genéticamente.

El trabajo, publicado en la revista Nature Chemistry, revela el descubrimiento de la reacción química llamada reordenamiento de Lossen, que ocurre naturalmente en células vivas. “Descubrimos que una reacción química que se utiliza en la industria desde hace más de 100 años —el reordenamiento de Lossen— puede producirse en el interior de las bacterias vivas”, comentó Stephen Wallace, principal autor del estudio.

Tradicionalmente, esta reacción requería condiciones extremas en laboratorio. Sin embargo, el experimento logró de manera espontánea en bacterias E. coli, gracias al fosfato presente en su interior. Este avance representa un hito en la síntesis sostenible de compuestos industriales, al integrar procesos químicos y biológicos de forma inexplorada hasta ahora.

Los investigadores comenzaron trabajando con residuos de PET, transformándolos en ácido tereftálico mediante métodos químicos sostenibles. A partir de este compuesto intermedio, el equipo llevó a cabo dos fases de modificación genética en la Escherichia coli.

En la primera etapa, diseñaron cepas incapaces de generar ácido para-aminobenzoico (PABA), un nutriente esencial para su crecimiento. Al bloquear estas rutas metabólicas, forzaron a las bacterias a obtener PABA del ácido tereftálico derivado del plástico. Así, comprobaron que el reordenamiento de Lossen era funcional y biocompatible.

En la segunda fase, introdujeron genes de hongos y microbios del suelo que permitieron que la E. coli convirtiera el PABA en paracetamol. El resultado fue un proceso de fermentación a temperatura ambiente, similar al utilizado en la elaboración de cerveza, que logró convertir el plástico en medicamento en menos de 24 horas.

“Actualmente, la gente desconoce que el paracetamol proviene del petróleo”, enfatizó Wallace. “Esta tecnología demuestra que, al fusionar la química y la biología de esta manera por primera vez, podemos producir paracetamol de forma más sostenible y, al mismo tiempo, eliminar los residuos plásticos del medio ambiente”.

El proceso tiene una eficiencia del 92% y, lo más importante, se lleva a cabo sin necesidad de altas temperaturas o emisiones contaminantes, superando ampliamente otros métodos de reciclaje.

No obstante, por el momento, la técnica solo ha permitido la producción de pequeñas dosis de este medicamento bajo estrictas condiciones controladas en el laboratorio. Además, aún falta un trayecto largo para alcanzar una producción comercial, dado que se requieren pruebas de seguridad y la aprobación de las autoridades pertinentes. “Es un proceso largo, y con razón. Pero este trabajo sienta las bases de lo que algún día podría ser una forma más limpia y sostenible de producir medicamentos”, observó Wallace.

Este estudio es un claro ejemplo de cómo la biotecnología y la química sintética pueden unirse para abordar problemas ambientales como la contaminación plástica y la dependencia del petróleo en la industria farmacéutica.

“Es una manera de absorber por completo los residuos plásticos”, resaltó Wallace, subrayando que este método no solo tiene el potencial de producir medicamentos, sino también de limpiar contaminantes y generar valor a partir de desechos.

Finalmente, este trabajo establece un nuevo paradigma en la producción, basado en la convergencia de diferentes disciplinas y en el uso estratégico de microorganismos reprogramados. “Permite, por primera vez, una vía desde los residuos plásticos hasta el paracetamol, algo que no es posible utilizando únicamente la biología ni tampoco utilizando únicamente la química”, concluyó Wallace.

Aunque queda mucho por explorar, los resultados sugieren que un futuro con medicamentos elaborados de manera limpia a partir de materiales reciclados es una posibilidad cada vez más cercana.