(AGENPARL) – Tue 08 July 2025 https://www.aduc.it/articolo/ingegneria+metabolica+batterio+contro+mal+testa_39490.php
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Ingegneria metabolica. Batterio contro il mal di testa
Un batterio che fa passare il mal di testa. Così, in estrema sintesi, potremmo definire l’attività indiretta di un microorganismo che alberga nel nostro intestino.
Si tratta dell’Escherichia Coli, un microbo descritto per la prima volta dal batteriologo tedesco Theodor von Escherich, nella seconda metà dell’Ottocento. E’ a forma di bastoncino, fermenta glucosio e lattosio ed è altamente diversificato dal punto di vista genetico. Alcuni ceppi, infatti, sono commensali innocui e altri patogeni pericolosi. Questa versatilità li rende un modello ideale per la ricerca.
Un team dell’Università di Edimburgo (Uk) ha modificato geneticamente l’Escherichia coli impiegandolo in prove per convertire le bottiglie di plastica PET (quelle dell’acqua minerale) in paracetamolo, il noto farmaco antidolorifico e antipiretico. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica “Nature Chemistry”.
La plastica PET è una delle materie plastiche più diffuse e versatili al mondo. È ampiamente utilizzata per la produzione di bottiglie per bevande, contenitori alimentari, fibre tessili e molto altro. Il PET è altamente riciclabile: può essere trasformato con metodo meccanico (triturazione) o chimico (depolimerrizzazione) in nuovi contenitori, in fibre tessili, in tappeti, etcetera, Non è, pero’, biodegradabile e può persistere nell’ambiente per secoli. Un suo riciclo è, quindi, fondamentale.
Come hanno fatto gli scienziati dell’Università di Edimburgo a ottenere la scomposizione della plastica e ottenere il paracetamolo?
I ricercatori hanno attivato una procedura che si chiama “Riarrangiamento biocompatibile di Lossen in Escherichia coli”: una scoperta scientifica rivoluzionaria che unisce chimica organica e biotecnologia. La reazione chimica (scoperta nel 1872 dal chimico tedesco Wilhelm Clemens Lossen) risulta utile per produrre molecole contenenti azoto, ma normalmente richiede condizioni chimiche aggressive, quali alte temperature, catalizzatori metallici e ambienti fortemente basici: caratteristiche inadatte agli organismi viventi.
I ricercatori hanno ora reso biocompatibile la reazione di “Lossen”: l’attività chimica è stata modificata affinché potesse verificarsi all’interno di cellule vive – in particolare nel batterio Escherichia coli – senza danneggiarle.
Questo è stato possibile grazie a particolari catalizzatori naturali (fosfati), a condizioni ambientali miti (temperatura ambiente) e all’ingegneria genetica (E.coli modificato).
La composizione chimica del PET è stata convertita in un prodotto intermedio e, in seguito, in paracetamolo (il principio attivo della tachipirina). Il tutto è avvenuto in 24 ore ottenendo un risultato al 90% di purezza.
Questo procedimento è importante perché trasforma i rifiuti plastici in prodotti utili e dimostra che le reazioni chimiche possono essere integrate nel metabolismo cellulare per la produzione biologica di farmaci, (antidolorifici antibiotici, antitumorali e molecole per la diagnostica medica), per la sintesi di materiali avanzati (sensori ambientali, circuiti elettronici temporanei per dispositivi medici impiantabili) e il riciclo chimico dei polimeri con recupero della qualità pari a quella iniziale. Inoltre, la produzione complessiva è a basse emissioni perché molte reazioni avvengono a temperatura ambiente e senza solventi tossici.
La ricerca dell’Università di Edimburgo mostra come la fusione tra chimica sintetica e biotecnologia possa offrire soluzioni praticabili per affrontare una delle sfide ambientali più urgenti del nostro tempo.
Insomma, è stato aperto il campo della “ingegneria metabolica”.
(Articolo pubblicato sul quotidiano LaRagione dell’8 Luglio 2025)
Primo Mastrantoni, presidente comitato tecnico-scientifico di Aduc
COMUNICATO STAMPA DELL’ADUC
URL: http://www.aduc.it
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