Ilmuwan Gunakan Bakteri untuk Ubah Limbah Plastik Jadi Obat Pereda Nyeri

Transformasi Plastik Menjadi Parasetamol

Para peneliti dari Universitas Edinburgh menemukan cara inovatif untuk mengolah limbah plastik menjadi obat pereda nyeri seperti parasetamol (acetaminophen). Mereka menggunakan bakteri Escherichia coli (E. coli) untuk mengubah bahan kimia hasil daur ulang plastik menjadi senyawa penting yang dibutuhkan dalam produksi obat tersebut.

Menurut Prof. Stephen Wallace, penulis utama studi ini, banyak orang tidak menyadari bahwa saat ini parasetamol diproduksi dari bahan dasar minyak bumi. Namun, dengan menggabungkan pendekatan kimia dan biologi, timnya berhasil menciptakan jalur produksi yang lebih ramah lingkungan sekaligus membantu mengurangi limbah plastik di alam.

Proses Kimia yang Ramah Bakteri

Temuan ini dipublikasikan di jurnal Nature Chemistry. Di dalamnya, tim menjelaskan bahwa mereka mengidentifikasi jenis reaksi kimia yang disebut Lossen rearrangement — proses yang belum pernah diamati terjadi secara alami — ternyata bisa dilakukan tanpa membunuh sel hidup.

Reaksi ini muncul ketika para peneliti mengubah polietilena tereftalat (PET), jenis plastik yang umum ditemukan pada botol minuman dan kemasan makanan, menjadi bahan kimia baru menggunakan metode kimia berkelanjutan. Saat bahan tersebut diinkubasi bersama strain E. coli yang aman, bakteri mengubahnya menjadi senyawa bernama Paba (para-aminobenzoic acid), senyawa yang dibutuhkan bakteri untuk pertumbuhan dan sintesis DNA.

Menariknya, reaksi kimia ini biasanya memerlukan kondisi laboratorium yang ekstrem. Namun, dalam eksperimen ini, reaksi Lossen rearrangement terjadi secara spontan karena dikatalisis oleh fosfat yang terdapat dalam sel E. coli itu sendiri. Tim juga merekayasa secara genetik bakteri tersebut agar tidak mampu memproduksi Paba sendiri, sehingga mereka terpaksa menggunakan bahan kimia dari PET daur ulang sebagai sumbernya.

M-REGLE: Kecerdasan Buatan untuk Penemuan Genetik

Di sisi lain, kemajuan juga terjadi di bidang kecerdasan buatan (AI) melalui metode baru bernama M-REGLE (Multimodal Representation Learning for Genetic Discovery on Low-dimensional Embeddings). Teknik ini memungkinkan analisis simultan terhadap berbagai jenis data kesehatan, termasuk catatan medis elektronik, gambar diagnostik, data genom, dan bahkan pengukuran real-time dari jam tangan pintar.

Berbeda dengan metode sebelumnya yang hanya menganalisis satu jenis data (seperti REGLE atau U-REGLE), M-REGLE menggabungkan beragam sumber data dalam satu sistem. Pendekatan ini memperkuat sinyal biologis yang relevan, mengurangi gangguan data, dan mempercepat proses penemuan hubungan genetik dengan penyakit.

Sebagai contoh, dalam sistem kardiovaskular, data dari elektrokardiogram (ECG) dan photoplethysmogram (PPG) — yang sering ditemukan pada smartwatch — dapat dikombinasikan untuk menilai kinerja jantung secara lebih menyeluruh. Ketika informasi fisiologis ini diintegrasikan dengan data genetik dari biobank skala nasional, hasilnya adalah pemahaman yang lebih akurat tentang faktor genetik penyebab penyakit jantung.

Kesimpulan: Inovasi Berbasis Data dan Bioteknologi

Studi mengenai konversi limbah plastik menjadi parasetamol dan penggunaan AI multimodal dalam riset genetik menunjukkan bahwa perpaduan antara teknologi modern dan sains dasar membuka peluang besar untuk solusi berkelanjutan di bidang kesehatan dan lingkungan.

Dengan terus mendorong integrasi antara biologi, kimia, dan AI, para ilmuwan kini tidak hanya menciptakan metode produksi yang lebih hijau, tetapi juga memajukan pemahaman kita terhadap penyakit yang kompleks. Ini adalah langkah besar menuju masa depan yang lebih sehat dan ramah lingkungan.