La creciente preocupación sobre la contaminación por microplásticos ha llevado a la búsqueda de soluciones innovadoras para abordar este problema ambiental de forma urgente, por parte de diversos investigadores de todo el mundo. En esta situación, un equipo de científicos españoles liderados por Víctor Guallar, del Centro de Supercomputación de Barcelona, Sara García Linares, de la Universidad Complutense de Madrid y Manuel Ferrer, del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC, han diseñado una proteína artificial que muestra un potencial prometedor en la degradación de microplásticos. Utilizando la biotecnología y la biología molecular, han modificado una proteína natural que se encuentra en ciertas bacterias, llamada FraC para convertirla en una enzima altamente especializada capaz de romper los enlaces químicos de los microplásticos, por medio de un proceso conocido como hidrólisis.
La creciente amenaza de los microplásticos
Los microplásticos son partículas de menos de 5 milímetros, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos. Estas partículas han generado una gran preocupación ambiental a nivel global debido a su ubicuidad y persistencia en los ecosistemas acuáticos y terrestres. Los microplásticos provienen de diversas fuentes, como a partir de la degradación de plásticos de mayor tamaño, microperlas en productos de cuidado personal, artículos de pesca, desechos plásticos de uso cotidiano y de un solo uso, ropa sintética, etc. Los microplásticos son una amenaza tanto para la vida marina como para la salud humana, ya que pueden ingresar a la cadena alimentaria y bioacumularse a lo largo del tiempo en los seres vivos.
La proteína FraC y su transformación
En un esfuerzo por abordar este problema, los científicos españoles recurrieron a la proteína natural FraC, que se encuentra en bacterias marinas y se ha utilizado en el pasado para la descomposición de algas. A través de modificaciones moleculares, y con ayuda de inteligencia artificial, lograron convertir FraC en una enzima altamente especializada que tiene la capacidad de degradar los microplásticos. El proceso de degradación implica la ruptura de los enlaces químicos en los microplásticos, lo que hace que se transformen paulatinamente en compuestos propensos a descomponerse rápidamente, resultando menos dañinos para el medio ambiente.
La singularidad de la proteína artificial
Con el propósito de evaluar la efectividad de la proteína artificial diseñada para descomponer microplásticos, se llevaron a cabo comparaciones con otras enzimas de referencia que también poseían la capacidad de descomponerlos.
Los resultados de estas comparaciones ofrecieron una perspectiva alentadora, ya que una de las proteínas artificiales creadas, resultó ser especialmente efectiva para degradar los microplásticos. Particularmente, la proteína diseñada e identificada con el nombre codificado de npFraCm1, exhibió grandes diferencias en su patrón de descomposición en comparación con las demás enzimas de referencia.
Desafíos y futuras investigaciones
A pesar de estos avances prometedores, hay desafíos que deben abordarse en el camino hacia la aplicación práctica de esta tecnología. Uno de los principales desafíos es la optimización de la producción de la proteína a gran escala. Además, se necesita una comprensión más profunda de los posibles impactos ambientales que podrían surgir a medida que se introduce esta enzima en el medio ambiente. La seguridad y la eficacia a largo plazo de la proteína también requieren de investigaciones exhaustivas.
La enzima artificial diseñada, basada en la proteina FraC modificada, representa un hito en la búsqueda de soluciones innovadoras para combatir la contaminación por microplásticos. A medida que la contaminación por microplásticos continúa siendo una preocupación apremiante en todo el mundo, este avance científico nos brinda esperanzas para una posible solución. Sin embargo, es crucial que se realicen investigaciones adicionales y se aborden los desafíos planteados para llevar esta tecnología desde el laboratorio hasta la aplicación práctica, para evitar posibles problemas.
