سيوفر "المليارات"..ابتكار لصنع الدواء من "قمامة" منازلنا!

الاشراق | متابعة.

نشرت صحيفة "الغارديان" البريطانية٬ تقريرا لمراسلة الشؤون العلمية، نيكولا ديفيس، قالت فيه إن باحثين اكتشفوا إمكانية استخدام البكتيريا لتحويل النفايات البلاستيكية إلى مسكنات ألم، مما يفتح المجال أمام عملية أكثر استدامة لإنتاج هذه الأدوية.

اكتشف الكيميائيون إمكانية استخدام بكتيريا الإشريكية القولونية لإنتاج الباراسيتامول، المعروف أيضا باسم الأسيتامينوفين، من مادة مُنتَجة في المختبر من القوارير البلاستيكية.

قال البروفيسور ستيفن والاس، الباحث الرئيسي في البحث من جامعة إدنبرة: "لا يدرك الناس أن الباراسيتامول يُستخرج حاليا من النفط. ما تُظهره هذه التقنية هو أنه من خلال دمج الكيمياء والبيولوجيا بهذه الطريقة لأول مرة، يُمكننا إنتاج الباراسيتامول بشكل أكثر استدامة، وفي الوقت نفسه، التخلص من النفايات البلاستيكية الضارة بالبيئة".

وفي مقال نُشر في مجلة "كيمياء الطبيعة"، أفاد والاس وزملاؤه باكتشافهم أن نوعا من التفاعلات الكيميائية يُسمى إعادة ترتيب لوسن وهو "تفاعل عضوي يغير تركيبة الجزيء"، وهي عملية لم تُشاهد من قبل في الطبيعة، متوافقة حيويا. بمعنى آخر، يُمكن إجراؤها في وجود الخلايا الحية دون الإضرار بها.

وتوصل الفريق إلى اكتشافهم عندما استخدموا بولي إيثيلين تيريفثالات (PET) - وهو نوع من البلاستيك يُستخدم غالبا في عبوات الطعام والقوارير - وحولوه إلى مادة جديدة باستخدام أساليب كيميائية مستدامة.

عندما حضر الباحثون هذه المادة مع سلالة غير ضارة من بكتيريا الإشريكية القولونية، وجدوا أنها تحولت إلى مادة أخرى تُعرف باسم بابا (PABA) [حمض 4- أمينوبنزويك] في عملية لا بد أنها تضمنت إعادة ترتيب لوسن.

والأهم من ذلك، أنه على الرغم من أن إعادة ترتيب لوسن٬ عادة ما تنطوي على ظروف مختبرية قاسية، إلا أنها حدثت تلقائيا في وجود بكتيريا الإشريكية القولونية، حيث اكتشف الباحثون أنها حُفِّزت بواسطة الفوسفات داخل الخلايا نفسها.

ويضيف الفريق أن مادة بابا (PABA) [حمض 4- أمينوبنزويك] مادة أساسية تحتاجها البكتيريا للنمو، وخاصة لتكوين الحمض النووي، وعادة ما تُصنع داخل الخلية من مواد أخرى. ومع ذلك، فإن بكتيريا الإشريكية القولونية المستخدمة في التجارب عُدِّلت وراثيا لعرقلة هذه المسارات، مما يعني أن البكتيريا اضطرت لاستخدام مادة البولي إيثيلين تيرفثاليت (PET).

يقول الباحثون إن النتائج مثيرة للاهتمام، إذ تشير إلى إمكانية تحويل النفايات البلاستيكية إلى مواد بيولوجية.

قال والاس: "إنها طريقة لامتصاص النفايات البلاستيكية بالكامل".

ثم عدّل الباحثون وراثيا بكتيريا الإشريكية القولونية بشكل أكبر، بإضافة جينين - أحدهما من الفطر والآخر من بكتيريا التربة - مما مكّن البكتيريا من تحويل (PABA) [حمض 4- أمينوبنزويك] إلى باراسيتامول.

ويقول الفريق إنه باستخدام هذا النوع من الإشريكية القولونية، تمكنوا من تحويل المادة الأولية القائمة على البولي إيثيلين تيرفثاليت إلى باراسيتامول في أقل من 24 ساعة، مع انبعاثات منخفضة وعائد يصل إلى 92%.

في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لإنتاج الباراسيتامول بهذه الطريقة على المستويات التجارية، إلا أن النتائج يمكن أن يكون لها تطبيق عملي.

وقال والاس: "إنه يمكن، لأول مرة، من إيجاد مسار من النفايات البلاستيكية إلى الباراسيتامول، وهو أمر غير ممكن باستخدام علم الأحياء وحده، وليس من الممكن باستخدام الكيمياء وحدها".