廃プラスチックをパーキンソン病治療薬へ変換する技術を開発 (Waste plastic turned into Parkinson’s drug)

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2026-03-16 エディンバラ大学

エディンバラ大学の研究チームは、廃プラスチックを原料としてパーキンソン病治療薬の有効成分を合成する新手法を開発した。化学的変換プロセスにより、プラスチック廃棄物から医薬品中間体を効率的に生成できることを実証。これにより、廃棄物削減と医薬品製造を同時に実現する持続可能なアプローチが示された。従来の石油由来原料に依存しない製薬プロセスとして、環境負荷低減と資源循環に貢献する可能性がある。循環型化学と医薬品開発の融合を示す重要な成果である。

<関連情報>

プラスチック廃棄物を微生物によってレボドパにアップサイクルする Microbial upcycling of plastic waste to levodopa

Benjamin Royer,Yuta Era,Marcos Valenzuela-Ortega,Thomas W. Thorpe,Connor L. Trotter,Kitty Clouston,John F. C. Steele,Nicoll Zeballos,Eugene Shrimpton-Phoenix,Bhumrapee Eiamthong,Chayasith Uttamapinant,Christopher W. Wood & Stephen Wallace
Wood & Stephen Wallace  Published:16 March 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41893-026-01785-z

廃プラスチックをパーキンソン病治療薬へ変換する技術を開発 (Waste plastic turned into Parkinson’s drug)

Abstract

Using engineering biology to perform complex chemical synthesis offers a sustainable alternative to traditional processes that rely on finite fossil resources. A growing opportunity within this field lies in reclaiming carbon embedded in industrial and post-consumer waste—carbon otherwise lost to landfill, incineration or pollution. Here we report the bio-upcycling of poly(ethylene terephthalate) (PET) plastic waste into levodopa (l-DOPA), a frontline medication for Parkinson’s disease, using engineered Escherichia coli. Two key bottlenecks—substrate import and feedback inhibition by the intermediate protocatechuate—were addressed through heterologous transporter expression and functional pathway separation across two microbial strains. To further improve sustainability, and as a proof-of-concept, Chlamydomonas reinhardtii was used to capture CO2 released during catechol generation. The resulting bioprocess operates under mild, aqueous conditions and achieves high l-DOPA titres (5.0 g l−1), with isolated product obtained at preparative scale from both industrial PET waste and a single post-consumer plastic bottle. This work demonstrates how engineering biology can transform plastic-derived aromatic monomers into high-value pharmaceuticals for the treatment of neurological disease in humans.

有機化学・薬学
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