Foto di John Cameron.

Un team di ricercatori dell'Università di Edimburgo ha sviluppato una tecnica pionieristica per trasformare i rifiuti plastici in paracetamolo, il principio attivo di farmaci come la Tachipirina, utilizzando batteri Escherichia coli geneticamente modificati. La scoperta, pubblicata su Nature Chemistry, si presenta come un passo avanti nell'upcycling, ovvero il processo di conversione dei rifiuti in prodotti di valore superiore: si affronta il problema globale dell'inquinamento da plastica e si aprono nuove prospettive per la produzione sostenibile di farmaci.

La ricerca si concentra sul polietilene tereftalato (PET): è una plastica ampiamente utilizzata in bottiglie e imballaggi e secondo i dati dell'OCSE costituisce circa il 12% dei rifiuti plastici globali. Il team di studiosi ha progettato un ceppo di E. coli capace di degradare il PET in acido tereftalico (TA) e convertirlo successivamente in para-amminofenolo, un precursore del paracetamolo. Il processo, descritto come <>I«biocatalisi avanzata», sfrutta enzimi batterici per eseguire le reazioni chimiche; con questo procedimento si riduce l'impatto ambientale rispetto ai metodi tradizionali di sintesi del paracetamolo, che dipendono da derivati del petrolio.

Un elemento chiave della ricerca è stato l'uso dell'intelligenza artificiale, in particolare il software AlphaFold, per ottimizzare le proteine batteriche coinvolte nella degradazione del PET. Questo ha permesso di migliorare l'efficienza del processo, superando i limiti delle reazioni chimiche convenzionali che spesso richiedono alte temperature, pressione o solventi tossici. La tecnica si distingue per il suo basso costo e la sostenibilità: utilizza rifiuti plastici come materia prima, riducendo la dipendenza da risorse fossili e il volume di plastica destinato a discariche o inceneritori.

I risultati preliminari sono promettenti: il team è riuscito a produrre paracetamolo puro al 100% da PET riciclato, come confermato da test di cromatografia e spettrometria di massa. Tuttavia, la scalabilità industriale rimane una sfida. La produzione di paracetamolo su larga scala richiederebbe bioreattori avanzati e ulteriori ottimizzazioni per competere con i costi dei metodi tradizionali, che secondo stime di mercato nel 2024 hanno prodotto circa 150.000 tonnellate di paracetamolo a livello globale. Il processo deve essere adattato per garantire l'assoluta sicurezza del prodotto finale, soprattutto considerando la presenza potenziale di contaminanti nei rifiuti plastici.

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Nonostante le sfide, il team di Edimburgo è ottimista. I ricercatori stanno esplorando l'applicazione della tecnica ad altre plastiche - come il polietilene (PE) e il polipropilene (PP) - e ad altri composti farmacologici come l'acido salicilico, usato nell'aspirina. Collaborazioni con aziende biotech e chimiche potrebbero accelerare il passaggio alla fase industriale.

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