Découverte d'une bactérie transformant les bouteilles en plastique en paracétamol

Les scientifiques connaissent plusieurs microbes capables de décomposer le plastique , ce qui pourrait être une solution à l'un des principaux problèmes environnementaux de ces dernières décennies. Mais des chercheurs de l'Université d'Édimbourg ont découvert qu'Escherichia coli , une bactérie courante et généralement inoffensive, fait quelque chose d'encore plus surprenant : elle transforme les déchets plastiques des bouteilles d'eau ou des emballages alimentaires en paracétamol. Pour les auteurs de l'étude, publiée ce lundi dans la revue Nature Chemistry , cette découverte pourrait révolutionner la production d'analgésiques.

Les chercheurs affirment que cette méthode ne génère pratiquement aucune émission de carbone et est plus durable que la fabrication actuelle de médicaments. Parallèlement, elle réutilise un plastique, le polyéthylène téréphtalate (PET) , présent dans de nombreux produits du quotidien et qui finit souvent dans des décharges ou pollue les océans.

Le paracétamol est traditionnellement fabriqué à partir de réserves de combustibles fossiles en déclin, comme le pétrole brut. Des milliers de tonnes de combustibles fossiles sont nécessaires à sa production, ainsi qu'à celle d'autres médicaments et produits chimiques, contribuant ainsi significativement au changement climatique, selon les experts.

Le PET, quant à lui, à la fois résistant et léger, génère plus de 350 millions de tonnes de déchets par an, causant de graves dommages environnementaux dans le monde entier. Son recyclage est possible, mais les chercheurs soulignent que les procédés existants créent des produits qui continuent de contribuer à la pollution plastique mondiale.

Stephen Wallace et ses collègues ont découvert qu'un type de réaction chimique appelé réarrangement de Lossen peut se produire dans les cellules vivantes, catalysé par le phosphate présent dans E. coli . Cette réaction chimique produit un composé organique azoté essentiel au métabolisme cellulaire.

Les scientifiques ont modifié E. coli en laboratoire pour transformer une molécule dérivée du PET, l'acide téréphtalique, en principe actif du paracétamol. Financés en partie par la société biopharmaceutique AstraZeneca, les chercheurs ont utilisé un procédé de fermentation, similaire à celui utilisé pour le brassage de la bière, pour accélérer la conversion des déchets industriels de PET en paracétamol en moins de 24 heures.

La nouvelle technique a été réalisée à température ambiante et n'a généré pratiquement aucune émission de carbone, démontrant, selon le groupe, que le paracétamol peut être produit de manière durable. Cependant, ils admettent que des développements supplémentaires sont nécessaires avant sa production commerciale. Environ 90 % du produit obtenu par réaction de l'acide téréphtalique avec les bactéries génétiquement modifiées était du paracétamol.

Les experts affirment que cette nouvelle approche démontre comment la chimie traditionnelle peut être intégrée à la biologie de l’ingénierie pour créer des usines microbiennes vivantes capables de produire des produits chimiques durables que la biologie seule ne peut pas réaliser, tout en s’attaquant aux déchets et en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et la dépendance aux combustibles fossiles.

« Ces travaux démontrent que le plastique PET n'est pas seulement un déchet ou un matériau destiné à devenir plus plastique, mais peut être transformé par des micro-organismes en de nouveaux produits précieux, y compris ceux ayant le potentiel de traiter des maladies », explique Stephen Wallace, auteur principal de l'étude.

Ces résultats pourraient constituer le premier cas d' E. coli produisant du paracétamol à partir de déchets. Des recherches futures exploreront comment d'autres types de bactéries ou de plastiques peuvent générer des produits utiles.