Mikrobe-ingenieursdiens: Maatskappye kan nou sintetiese organismes koop

• Author:
• Author naam

  Quantumrun Foresight
• Desember 21, 2022

Insig opsomming

Sintetiese biologie handel oor die skep van vervangingsorgane en unieke soorte organismes. Hierdie innovasie het daartoe gelei dat biotegnologie-ondernemings en -ondernemings die ontdekking van nuwe mikrobes as 'n diens aanbied, veral vir geneesmiddelontwikkeling en siektenavorsing. Ander langtermyn-implikasies van hierdie diens kan bioafbreekbare komponente vir elektronika en meer diverse organoïede vir dwelmtoetsing insluit.

Mikrobe-ingenieursdienskonteks

Bioloë het ontdek dat sommige mikrobes nie net potensieel dodelike organismes is nie, maar ook voordelig is vir menslike gesondheid. Hierdie "probiotika" - lewende mikroörganismes wat ons gesondheid verbeter wanneer dit voldoende verbruik word - is hoofsaaklik spesies melksuurbakterieë wat reeds in sekere kosse voorkom. Danksy die volgende generasie DNA-volgorde-tegnologie, leer ons meer oor die mikrobes wat ons tuis roep—en hoe belangrik hulle vir ons gesondheid is.

Wetenskaplikes ontwerp mikrobes vir terapie, skep nuwe mikrobiese stamme en rig verbeterings van bestaande stamme. Om hierdie innovasies te bereik, muteer navorsers en volg die beginsels van sintetiese biologie. Die nuwe mikrobespesies sal verder wees as wat tans bestaan ​​as 'n probiotiese definisie vir voedseltoepassings. In plaas daarvan kan die farmaseutiese industrie dit as "farmabiotika" of "lewende bioterapeutiese produkte" aanneem, volgens navorsing gepubliseer in Frontiers in Microbiology.

Baie geneties gemanipuleerde mikrobes is ondersoek vir inenting-antigeenlewering, maar min het menslike kliniese proewe bereik. Ander potensiële gebruike vir gemanipuleerde mikrobes sluit in die behandeling van outo-immuun siektes, inflammasie, kanker, infeksies en metaboliese afwykings. As gevolg van die bruikbaarheid van geneties gemanipuleerde mikrobes, ondersoek baie biotegnologie-ondernemings hulle buite gesondheid en in verskeie sektore, soos landbou en materiaalwetenskappe.

Ontwrigtende impak

In 2021 het die VSA-gebaseerde biotegnologie-opstartonderneming Zymergen sy planne aangekondig om nuwe produkontwikkeling in biopolimere en ander materiale vir die elektroniese en verbruikerssorgsektore te versnel. Volgens medestigter Zach Serber is daar 'n wesenlike wetenskap-herlewing as gevolg van die oorvloed van chemikalieë wat deur biologie beskikbaar is. Met meer as 75,000 XNUMX biomolekules tot Zymergen se beskikking, is daar min oorvleueling tussen wat in die natuur gevind kan word en wat van kommersiële bronne gekoop moet word.

Zymergen se aanvanklike openbare aanbod in 2021 het hom toegelaat om USD $500 miljoen in te samel, wat die waarde daarvan op ongeveer USD $3 miljard stel. Die maatskappy beplan om binne vyf jaar of minder nuwe produkte deur middel van sintetiese biologie bekend te stel teen 'n tiende van die koste van tradisionele chemikalieë en materiale. Volgens sy indiening by die US Securities and Exchange Commission (SEC), is die geskatte tydlyn vir die bekendstelling van 'n produk ongeveer vyf jaar, wat USD $50 miljoen kos.

Nog 'n gebied van navorsing vir geneties gemanipuleerde mikrobes is in die chemiese kunsmisruimte. In 2022 het wetenskaplikes eksperimente uitgevoer om hierdie besoedelingstowwe met geneties gemanipuleerde mikrobes te vervang. Die navorsers het mutantstamme van bakterieë verander om die wortels van rysplante te koloniseer en 'n bestendige stroom stikstof aan hulle te lewer. Hulle kon dit doen sonder vermorsing deur die hoeveelheid ammoniak wat die bakterieë vervaardig te moduleer. 

Die span stel voor dat navorsers in die toekoms bakterieë kan skep spesifiek om aan die behoeftes van gewasse te voldoen. Hierdie ontwikkeling sal stikstofafloop en eutrofikasie verminder, 'n proses wat plaasvind wanneer chemiese afval uit die grond in waterliggame afspoel. 

Implikasies van mikrobe-ingenieursdienste

Wyer implikasies van mikrobe-ingenieursdienste kan die volgende insluit: 

• Biofarma-firmas wat met biotegnologiemaatskappye saamwerk om geneesmiddelontwikkeling en -toetsing te versnel.
• Gevestigde ondernemings in die chemiese industrie wat hul bedrywighede diversifiseer deur mikrobe-ingenieursondernemings te skep of te belê om mikrobes te skep wat ontwerp is om skaars chemiese verbindings te vervaardig.
• Beginners wat fokus op ontwikkeling van biomediese materiaal, soos stewiger, meer buigsame, bioafbreekbare komponente vir elektronika.
• Vooruitgang in geenredigering en -volgorde-tegnologie wat lei tot meer uitgebreide toepassings van geneties gemanipuleerde komponente, soos lewende robotte wat self kan herstel.
• Meer samewerking tussen navorsingsinstellings en biofarma om nuwe patogene en entstowwe te ontdek.
• Diverse organoïede en liggaam-in-'n-skyfie-prototipes wat gebruik kan word om verskillende siektes en genetiese terapieë te bestudeer.

Vrae om te oorweeg

• Hoe anders dink jy sal mikrobe-ingenieurswese as 'n diens mediese navorsing verander?
• Wat is die potensiële uitdagings van die gebruik van geneties gemanipuleerde materiale?