Bakterien E. coli trives i vores tarmsystem og kan gøre os syge, hvis hygiejnen ikke er i orden. Men den kan også forvandles til en biologisk fabrik, der producerer nyttige produkter.
For eksempel medicin.
Nu har forskere fra University of Edinburgh i Skotland fundet ud af, hvordan de kan få E. coli til at fremstille paracetamol, som er det virksomme stof i de mest populære smertestillende lægemidler. Der er paracetamol i de piller, som sælges under navne som Panodil, Pinex og Pamol.
Ikke nok med det. Bakterierne skal bare fodres med PET - en type termoplast - fra en plastflaske.
»Vi har kombineret en kemisk reaktion med designer-bakterier for at forvandle affald til medicin,« skriver Annemette Kjeldsen til Videnskab.dk. Hun er postdoc og labmanager i den gruppe, der står bag det nye forskningsresultat, og hun er medforfatter til den videnskabelige artikel om studiet, der netop er blevet publiceret i tidsskriftet Nature Chemistry.
Bakterier fik et gen fra en champignon
PET (polyetylentereftalat) er en af de mest anvendte former for plast. Det er en stærk, let og gennemsigtig plasttype, så den er oplagt at bruge til emballage af fødevarer, hvor man gerne vil kunne se, hvad man køber.
Hvert år ender millioner af tons PET-plast på lossepladser eller i havet. Plasten kan ellers genbruges og for eksempel blive til fleece-tøj, men forskerne bag forsøget tænkte, at det måske er smartere at forvandle den til andre og endnu mere nyttige produkter.
»Dette studie viser, at PET-plast ikke blot er affald eller et materiale, der er dømt til at blive til mere plast. Mikroorganismer kan omdanne det til nye, værdifulde produkter, herunder nogle med potentiale til at behandle sygdomme,« som lederen af forskerholdet, professor Stephen Wallace, udtrykker det.
Almindelige bakterier kan ikke trylle PET om til Panodil. For at klare tricket skulle Escherichia coli-bakterierne forsynes med gener fra den almindelige havechampignon (Agaricus bisporus) og fra bakterien Pseudomonas aeruginosa.
Det er netop ved at sætte nye gener ind i mikroorganismer, at man kan få dem til at producere de stoffer, man er interesseret i.
Slutproduktet rummer hverken gener eller bakterier, kun de ønskede stoffer. Der er heller ikke spor af plastik i den paracetamol, der udskilles af bakterierne.
Mikrober gør medicinen miljøvenlig
I dag fremstilles paracetamol af råolie, og der er skrappe kemikalier og høje temperaturer involveret i produktionen.
Den nye metode er ikke bare miljøvenlig, fordi man kan slippe af med plast, men også fordi paracetamol nu kan produceres af bakterier ved stuetemperatur og stort set uden udslip af CO2. De skal bare stå og fermentere, omtrent som når man brygger øl.
»Kombinationen af traditionel organisk kemi og moderne bioteknologi giver os en fantastisk måde at imødegå problemet med plastaffald ved at udnytte det til at fremstille vigtig medicin,« skriver danske Annemette Kjeldsen, der flyttede til Edinburgh i 2008.
»Det tackler klimaforandringer på to fronter: Dels ved at reducere udledningen af drivhusgasser, som ellers er forbundet med den ikke-bæredygtige, kemiske produktion af paracetamol, og dels ved at upcycle plastik til noget med større værdi,« fortsætter hun.
E. coli er en omstillingsparat fabriksarbejder
På Danmark Tekniske Universitet (DTU) arbejder forskerne også med bioteknologi. Det sker ikke mindst på instituttet Biosustain, hvor der forskes i nye teknologier til bæredygtig bio-baseret industriproduktion.
»Dette er et glimrende eksempel på, hvordan vi kan bruge biologi til at producere kemiske forbindelser på en mere miljøvenlig og bæredygtig måde. Det viser, hvad man kan gøre med bakterier,« siger forskeren Lei Yang fra instituttet til Videnskab.dk.
Hun har selv været med til at få E. coli til at fremstille hormonet melatonin, og tidligere har bakterien været sat i sving med at producere insulin, væksthormon, ingredienser til modermælkserstatning og meget andet.
Prisen skal ned
Når det nye resultat imponerer hende, er det, fordi det ikke blot handler om at få bakterier til at udføre en opgave, naturen allerede kan klare. Her går forskerne skridtet videre. Og de er kun lige startet, skriver Stephen Wallace til Videnskab.dk.
»Retter vi blikket rettet mod fremtiden, er det her kun begyndelsen. Det er et stærkt eksempel på, hvad der er muligt, når vi kombinerer biologi og kemi på nye måder. Hvis vi kan lave paracetamol af plastaffald, så tænk på, hvad vi ellers kan skabe.«
Nu handler det om at fintune processen og få prisen ned, så produktet bliver interessant for medicinalindustrien. Panodiler er billige, og det bliver svært at få forbrugerne til at betale ekstra for hovedpinepiller, bare fordi de er miljøvenlige og fremstillet af bakterier.
Så der går nok nogle år endnu, før lortebakterier forvandler brugt plast til den mest solgte medicin i Danmark.
