Bilim insanları, atık plastikleri Parkinson hastalığının tedavisinde kullanılan bir ilaca dönüştürmenin yenilikçi bir yolunu keşfetti. Bu gelişme, hem plastik kirliliğiyle mücadelede önemli bir adım olabilir hem de çevre dostu ilaç geliştirme süreçlerine ışık tutuyor.
Kullanılan plastik türü, yaygın olarak plastik şişelerde ve ambalajlarda karşımıza çıkan polietilen tereftalat (PET) olarak biliniyor. Bu malzeme, ne yazık ki günümüzde çevremizde oldukça yaygın bir şekilde bulunuyor.
Parkinson hastalığının motor kontrol sorunlarını yönetmede 'altın standart' olarak kabul edilen levodopa adlı ilaç, artık bu atık PET'lerden üretilebilecek. İskoçya'daki Edinburgh Üniversitesi'nden araştırmacıların öncülük ettiği bir ekip, özel olarak tasarlanmış Escherichia coli bakterilerini kullanarak, plastiği farmasötik bir ürüne dönüştürmeyi başardı. Bu yöntem, sürdürülebilir bir üretim sürecini de beraberinde getiriyor.
Mevcut levodopa üretim yöntemleri büyük ölçüde fosil yakıtlara dayanırken, yeni keşfedilen bu yöntem, hem plastik atık krizine küçük de olsa bir çözüm sunuyor hem de çevreye duyarlı ilaç geliştirme alanında yeni bir kapı aralıyor.
Araştırmacılar, yayınladıkları makalede, 'Mühendislik biyolojisinin, plastik türevli aromatik monomerleri, insanlarda nörolojik hastalıkların tedavisinde kullanılan yüksek değerli farmasötiklere dönüştürebileceğini gösteriyoruz.' ifadelerini kullanıyor.
Bu yeni süreç, bir uçtan plastik şişe atıp diğer uçtan hap paketi alacak kadar basit değil. İlk olarak, PET plastiğin, nihai olarak dönüştürülecek olan tereftalik asit (TPA) gibi bileşenlerine ayrılması gerekiyor. Ardından, araştırmacılar tarafından E. coli bakterilerinde oluşturulan yeni bir metabolik yol (enzimler tarafından yönlendirilen bir kimyasal reaksiyon zinciri) sayesinde, bakteriler TPA'yı emerek ve birbirini takip eden iki farklı bakteri türü kullanarak levodopaya dönüştürüyor.
Şu an için bu çalışma bir laboratuvar kanıtı niteliğinde olup, endüstriyel kullanıma hazır hale getirilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyuluyor. Ancak bu, atıkların geri dönüştürülerek son derece faydalı ürünlere dönüştürülmesinde bakterilerin potansiyelini açıkça ortaya koyuyor.
Edinburgh Üniversitesi'nden biyoteknolog Stephen Wallace, 'Bu sadece başlangıç gibi hissediliyor. Atık bir plastik şişeden nörolojik hastalıklar için ilaçlar üretebiliyorsak, bu teknolojinin başka neleri başarabileceğini hayal etmek heyecan verici,' diyor. 'Plastik atıklar genellikle bir çevre sorunu olarak görülüyor, ancak aynı zamanda büyük, keşfedilmemiş bir karbon kaynağını temsil ediyorlar. Mühendislik biyolojisini, atık malzemeleri insan sağlığını destekleyen değerli kaynaklar olarak yeniden hayal ettiğimizi göstererek plastiği temel bir ilaca dönüştürmek için tasarlayarak, atık malzemelerin yeniden hayal edilebileceğini gösteriyoruz.' şeklinde ekliyor.
Araştırmacılar, dünyanın levodopa ihtiyacının tamamı bu süreçle üretilse bile, her yıl atılan yaklaşık 100 milyon ton plastiğe kıyasla bunun çok büyük bir fark yaratmayacağını kabul ediyor. Ancak bu, çok daha büyük bir resmin parçası. Araştırmacılar, plastiğin çevrede yayılmasından veya depolama alanlarını doldurmasından ziyade, onu başka bir şeye dönüştürmenin sürdürülebilir yollarını düzenli olarak ortaya çıkarıyor.
Daha önce aynı laboratuvardaki araştırmacılar, E. coli bakterilerinin PET plastikleri parasetamole dönüştürebileceğini göstermişti. Bu tür teknikler, başlangıç ve bitiş kimyasalları açısından büyük bir potansiyele sahip.
Ayrıca, ilk üretilen plastik türlerini dönüştürme çabaları da devam ediyor. Plastik ürünler başlangıçta daha biyolojik olarak parçalanabilir şekilde üretilirse, kullanıldıktan sonra bertaraf edilmelerini kolaylaştırmada büyük rol oynayabilir.
Ve elbette, azalan fosil yakıt kaynaklarına dalmak yerine, bol miktarda atık malzemelerden hayati ilaçların üretilebilmesi büyük bir avantaj sağlıyor.
Bu son çalışma için fonlama, Birleşik Krallık Hükümeti'nin bir kurumu olan Birleşik Krallık Araştırma ve İnovasyon (UKRI) bünyesindeki Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi (EPSRC) aracılığıyla kısmen sağlandı.
Araştırmada doğrudan yer almayan EPSRC'nin icra başkanı Charlotte Deane, 'Bu araştırma, mühendislik biyolojisinin toplumun en acil sorunlarından bazılarını ele alma konusundaki muazzam potansiyelini gösteriyor,' diyor.
Araştırma, Nature Sustainability dergisinde yayınlandı.
