Паслуга мікробнай інжынерыі: цяпер кампаніі могуць набываць сінтэтычныя арганізмы

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Снежань 21, 2022

Кароткі агляд

Сінтэтычная біялогія займаецца стварэннем замяшчальных органаў і унікальных відаў арганізмаў. Гэта новаўвядзенне прывяло да таго, што біятэхналагічныя фірмы і стартапы прапануюць адкрыццё новых мікробаў у якасці паслуг, асабліва для распрацоўкі лекаў і даследаванняў хвароб. Іншыя доўгатэрміновыя наступствы гэтай паслугі могуць уключаць біяраскладальныя кампаненты для электронікі і больш разнастайныя арганоіды для тэсціравання лекаў.

Кантэкст сэрвісу мікробнай інжынерыі

Біёлагі выявілі, што некаторыя мікробы не толькі патэнцыйна смяротныя, але і карысныя для здароўя чалавека. Гэтыя «прабіётыкі» — жывыя мікраарганізмы, якія паляпшаюць наша здароўе пры належным ужыванні — у асноўным з'яўляюцца відамі малочнакіслых бактэрый, якія ўжо прысутнічаюць у некаторых прадуктах. Дзякуючы тэхналогіям секвеніравання ДНК наступнага пакалення мы даведаемся больш пра мікробы, якія клічуць нас дома, і пра тое, наколькі яны важныя для нашага здароўя.

Навукоўцы распрацоўваюць мікробы для тэрапіі, ствараюць новыя мікробныя штамы і нацэльваюць паляпшэнне існуючых. Каб дасягнуць гэтых інавацый, даследчыкі мутуюць і прытрымліваюцца прынцыпаў сінтэтычнай біялогіі. Новыя віды мікробаў будуць перавышаць тое, што ў цяперашні час існуе як прабіётыкі для прымянення ў харчовых прадуктах. Замест гэтага фармацэўтычная прамысловасць можа прыняць іх як "фармабіётыкі" або "жывыя біятэрапеўтычныя прадукты", паводле даследаванняў, апублікаваных у Frontiers in Microbiology.

Многія генна-інжынерныя мікробы былі даследаваны для дастаўкі вакцынацыйнага антыгена, але нешматлікія дасягнулі клінічных выпрабаванняў на людзях. Іншыя патэнцыйныя магчымасці выкарыстання сканструяваных мікробаў ўключаюць лячэнне аутоіммунных захворванняў, запаленняў, раку, інфекцый і метабалічных парушэнняў. З-за карыснасці генна-інжынерных мікробаў многія біятэхналагічныя фірмы вывучаюць іх не толькі ў галіне аховы здароўя, але і ў розных галінах, такіх як сельская гаспадарка і матэрыялазнаўства.

Разбуральнае ўздзеянне

У 2021 годзе амерыканскі біятэхналагічны стартап Zymergen абвясціў аб сваіх планах паскорыць распрацоўку новых прадуктаў у галіне біяпалімераў і іншых матэрыялаў для сектараў электронікі і абслугоўвання спажыўцоў. Па словах сузаснавальніка Зака ​​Сербера, адбываецца рэнесанс матэрыялазнаўства з-за вялікай колькасці хімічных рэчываў, даступных праз біялогію. З больш чым 75,000 XNUMX біямалекул, якія знаходзяцца ў распараджэнні Zymergen, існуе невялікае перакрыцце паміж тым, што можна знайсці ў прыродзе, і тым, што трэба купляць у камерцыйных крыніцах.

Першаснае публічнае размяшчэнне акцый кампаніі Zymergen у 2021 годзе дазволіла ёй прыцягнуць 500 мільёнаў долараў ЗША, што складае каля 3 мільярдаў долараў ЗША. Кампанія плануе выпусціць новыя прадукты з дапамогай сінтэтычнай біялогіі праз пяць гадоў ці менш па кошце ў дзесятую частку ад традыцыйных хімічных рэчываў і матэрыялаў. Згодна з дакументам, пададзеным у Камісію па каштоўных паперах і біржам ЗША (SEC), прыблізны тэрмін запуску прадукту складае каля пяці гадоў і каштуе 50 мільёнаў долараў ЗША.

Яшчэ адна вобласць даследаванняў генна-інжынерных мікробаў - хімічныя ўгнаенні. У 2022 годзе навукоўцы правялі эксперыменты па замене гэтых забруджвальных рэчываў генна-інжынернымі мікробамі. Даследчыкі мадыфікавалі мутантныя штамы бактэрый, каб каланізаваць карані рысавых раслін і забяспечваць ім стабільны паток азоту. Яны маглі зрабіць гэта без адходаў, мадулюючы колькасць аміяку, які вырабляюць бактэрыі. 

Каманда мяркуе, што ў будучыні даследчыкі могуць стварыць бактэрыі спецыяльна для задавальнення патрэб сельскагаспадарчых культур. Такое развіццё паменшыла б сцёк азоту і эўтрафікацыю, працэс, які адбываецца, калі хімічныя адходы з глебы змываюцца ў вадаёмы. 

Наступствы паслуг мікробнай інжынерыі

Больш шырокія наступствы паслуг мікробнай інжынерыі могуць уключаць: 

• Фірмы Biopharma супрацоўнічаюць з біятэхналагічнымі кампаніямі для паскарэння распрацоўкі і выпрабаванняў лекаў.
• Сталыя фірмы хімічнай прамысловасці, якія дыверсіфікуюць сваю дзейнасць, ствараючы або інвестуючы ў стартапы па мікробнай інжынерыі для стварэння мікробаў, створаных для вытворчасці рэдкіх хімічных злучэнняў.
• Стартапы, якія засяроджваюцца на распрацоўцы біямедыцынскіх матэрыялаў, такіх як больш трывалыя, гнуткія, біяраскладальныя кампаненты для электронікі.
• Дасягненні ў тэхналогіі рэдагавання і секвеніравання генаў прыводзяць да больш шырокага прымянення генна-інжынерных кампанентаў, такіх як жывыя робаты, здольныя самастойна аднаўляцца.
• Большае супрацоўніцтва паміж навукова-даследчымі ўстановамі і біяфарматэхнікай для выяўлення новых узбуджальнікаў і вакцын.
• Разнастайныя арганоіды і прататыпы "цела ў чыпе", якія можна выкарыстоўваць для вывучэння розных захворванняў і генетычнай тэрапіі.

Пытанні для разгляду

• Як яшчэ, на вашую думку, мікробная інжынерыя як паслуга зменіць медыцынскія даследаванні?
• Якія магчымыя праблемы пры выкарыстанні генна-інжынерных матэрыялаў?