Cada año, millones de toneladas de plástico terminan en vertederos y océanos, poniendo en riesgo ecosistemas y salud humana. A la vez, el mundo necesita medicamentos accesibles y sostenibles. ¿Y si ambos desafíos se resolvieran con una sola innovación? Un equipo de científicos acaba de lograrlo: han encontrado la forma de convertir botellas de plástico en paracetamol usando bacterias modificadas genéticamente.
Este avance fue publicado en la revista Nature Chemistry, y podría cambiar para siempre la manera en que reciclamos plásticos y producimos fármacos. La investigación demuestra cómo una bacteria puede transformar residuos plásticos en un analgésico ampliamente utilizado, mediante una reacción química hasta ahora ausente en la naturaleza.
Más allá de su impacto en el reciclaje, este descubrimiento abre la puerta a una nueva clase de biotecnología sintética capaz de integrar reacciones químicas artificiales dentro del metabolismo microbiano.
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¿Cómo logran convertir botellas de plástico en paracetamol?
El proceso parte del tereftalato de polietileno (PET), un plástico muy común en botellas descartables. Este material se descompone para obtener ácido tereftálico, que luego se convierte en un compuesto clave: un derivado del ácido benzoico modificado químicamente.
A partir de este compuesto, los investigadores aplicaron una reacción llamada reordenamiento de Lossen, adaptada por primera vez para funcionar dentro de células vivas de Escherichia coli. Esta bacteria, modificada genéticamente, cataliza la conversión del intermediario plástico en un compuesto llamado ácido para-aminobenzoico (PABA), precursor esencial para fabricar paracetamol.
Según el estudio publicado en Nature Chemistry, esta reacción es catalizada por fosfatos presentes en el medio celular, lo que permite que ocurra sin necesidad de enzimas o condiciones extremas. Esta estrategia, conocida como “química biocompatible”, representa una forma novedosa de unir química sintética con metabolismo vivo.
La reacción química que lo hace posible: el reordenamiento de Lossen
El reordenamiento de Lossen es una reacción que transforma compuestos conocidos como hidroxamatos en aminas primarias, como el PABA. Aunque esta transformación es común en química orgánica, nunca antes se había logrado integrarla funcionalmente dentro de un sistema biológico.
En este caso, los investigadores diseñaron una molécula derivada del plástico que, al entrar en la bacteria, sufre esta reacción de forma espontánea, activada por fosfatos. El producto, PABA, es luego absorbido por el metabolismo de la célula.
Este avance marca un precedente: es la primera vez que una reacción química no natural se ejecuta de forma eficaz dentro de un organismo vivo para producir un compuesto farmacéutico.
Bacterias diseñadas para fabricar medicamentos desde residuos
Una vez que el PABA es generado dentro de E. coli, comienza la segunda fase: transformarlo en paracetamol. Para ello, los científicos incorporaron dos genes en la bacteria: uno proveniente del hongo Agaricus bisporus, que convierte PABA en 4-aminofenol; y otro del patógeno Pseudomonas aeruginosa, que permite acetilar este compuesto y convertirlo en paracetamol.
Gracias a esta ruta metabólica artificial, los investigadores demostraron que es posible obtener paracetamol directamente desde el plástico reciclado, sin necesidad de procesos químicos industriales contaminantes.
De acuerdo al artículo, la producción fue optimizada mediante cultivos celulares en condiciones controladas, logrando una eficiencia de hasta el 92% en la conversión del sustrato plástico a paracetamol.
Una nueva forma de reciclar plásticos
Este descubrimiento no solo impacta la farmacología, sino también la lucha contra la contaminación plástica. Según datos citados en el estudio, se producen más de 50 millones de toneladas de PET cada año, de las cuales más del 80% termina en vertederos o incinerado.
Con esta tecnología, los residuos plásticos podrían convertirse en valiosos productos bioquímicos mediante una estrategia conocida como “bio-upcycling”. Es decir, dar un nuevo valor agregado al residuo en lugar de simplemente reciclarlo o desecharlo.
Además, esta técnica no requiere materiales costosos ni tóxicos. El proceso ocurre a temperatura ambiente, con medios biológicos simples, y puede adaptarse para escalarse a nivel industrial.
Potencial futuro de esta biotecnología
El verdadero poder de esta innovación está en su versatilidad. La integración de reacciones químicas sintéticas en células vivas podría abrir un nuevo campo en la producción de fármacos, biocombustibles y materiales.
Según los autores del estudio, esta plataforma puede extenderse a otras reacciones químicas y otras rutas metabólicas, permitiendo transformar diferentes tipos de residuos en productos de alto valor. Además, se planea mejorar aún más el proceso mediante técnicas de biología sintética y evolución dirigida.
Este avance también podría combinarse con tecnologías de degradación de plásticos, logrando sistemas microbianos que descompongan los polímeros y los transformen directamente en medicamentos u otros compuestos útiles.
Conclusión
El hallazgo de que bacterias modificadas genéticamente logran convertir botellas de plástico en paracetamol representa una convergencia única entre sostenibilidad, biotecnología y medicina.
Esta nueva estrategia permite transformar residuos problemáticos en soluciones terapéuticas, y redefine lo que es posible en la producción farmacéutica del futuro. Más allá de los laboratorios, esta tecnología podría cambiar el destino de millones de toneladas de plástico y mejorar el acceso a medicamentos esenciales.
Tal como demuestra este estudio, la unión entre la química sintética y la biología puede ser la clave para enfrentar los grandes desafíos de nuestro tiempo.
- Johnson, N. W., Valenzuela-Ortega, M., Thorpe, T. W., Era, Y., et al. (2025). A biocompatible Lossen rearrangement in Escherichia coli. Nature Chemistry. DOI: 10.1038/s41557-025-01845-5