El paracetamol, también conocido como acetaminofeno, es uno de los fármacos más consumidos del mundo. Su producción industrial se basa en el uso de fenol, un derivado de combustibles fósiles, lo que implica una huella de carbono significativa.
En paralelo, los residuos plásticos —en particular el tereftalato de polietileno (PET), presente en botellas y envases— se acumulan a razón de más de 350 millones de toneladas anuales, muchas veces sin tratamiento adecuado.
En ese contexto, un grupo de investigadores de la Universidad de Edimburgo desarrolló una técnica que conecta ambos problemas y propone una solución doble: convertir residuos plásticos en paracetamol mediante el uso de bacterias modificadas genéticamente.
El estudio, publicado en Nature Chemistry, identificó por primera vez una reacción química llamada reordenamiento de Lossen ocurriendo de forma natural 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”, explicó Stephen Wallace, autor principal del estudio.
Tradicionalmente, esta reacción requería condiciones de laboratorio extremas. Sin embargo, en el experimento, ocurrió espontáneamente dentro de bacterias E. coli, catalizada por el fosfato presente en su interior. Este tipo de integración entre procesos químicos abióticos y organismos vivos no tiene precedentes y marca un punto de inflexión para la síntesis sostenible de compuestos industriales.
Cómo modificaron las bacterias para crear el medicamento
El equipo partió de residuos de PET y, mediante métodos químicos sostenibles, los transformó en ácido tereftálico, un compuesto intermedio. A partir de allí, se avanzó en dos etapas de modificación genética de bacterias del tipo Escherichia coli.
Primero, los científicos diseñaron cepas incapaces de sintetizar por sí mismas ácido para-aminobenzoico (PABA), una sustancia necesaria para su crecimiento. Al bloquear esas rutas metabólicas, obligaron a las bacterias a obtener el PABA a partir del ácido tereftálico derivado del plástico. De esta forma, pudieron verificar que el reordenamiento de Lossen ocurría de manera funcional y biocompatible.
Luego, introdujeron dos genes adicionales, provenientes de hongos y microbios del suelo, que habilitaron a la E. coli a transformar el PABA en paracetamol. El resultado fue una fermentación a temperatura ambiente, similar al proceso de elaboración de cerveza, que logró una conversión completa del plástico en medicamento en menos de 24 horas.
“Actualmente, la gente desconoce que el paracetamol proviene del petróleo”, subrayó 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”.
Resultados del experimento y límites actuales
Según los datos publicados, el proceso alcanzó una eficiencia del 92%, sin necesidad de altas temperaturas ni generación de emisiones contaminantes. El rendimiento y la velocidad superan ampliamente otros intentos de reciclaje químico o biotecnológico.
Por ahora, la técnica sólo permitió fabricar pequeñas cantidades del fármaco bajo condiciones controladas de laboratorio. Aún resta un largo camino para alcanzar una escala comercial, ya que se trata de una producción con fines exclusivamente experimentales.
“Para poder utilizarlo como medicamento tendría que someterse a estrictas pruebas de seguridad y a la aprobación de las autoridades reguladoras”, advirtió Wallace. “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”.
Un enfoque que combina reciclaje y sostenibilidad
El estudio representa un caso singular en el que la biotecnología y la química sintética se integran para resolver dos problemáticas ambientales: la contaminación por residuos plásticos y la dependencia de los combustibles fósiles en la industria farmacéutica.
“Es una manera de absorber por completo los residuos plásticos”, señaló Wallace, al destacar la posibilidad de que un proceso biológico como este sirva no solo para fabricar medicamentos, sino también para remediar contaminantes y generar valor a partir de desechos.
El trabajo propone un nuevo paradigma de producción, basado en la convergencia entre 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 aún queda camino por recorrer, los resultados sugieren que un futuro con medicamentos fabricados de manera limpia a partir de materiales reciclados no es una hipótesis lejana, sino una posibilidad tangible.
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