Servei d'enginyeria microbiana: ara les empreses poden comprar organismes sintètics

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Desembre 21, 2022

Resum d'informació

La biologia sintètica s'ocupa de crear òrgans de substitució i tipus únics d'organismes. Aquesta innovació ha portat a empreses i startups biotecnològiques que ofereixin el descobriment de nous microbis com a servei, especialment per al desenvolupament de fàrmacs i la investigació de malalties. Altres implicacions a llarg termini d'aquest servei podrien incloure components biodegradables per a electrònica i organoides més diversos per a proves de drogues.

Context del servei d'enginyeria microbiana

Els biòlegs han descobert que alguns microbis no només són organismes potencialment letals, sinó que també són beneficiosos per a la salut humana. Aquests "probiòtics" —microorganismes vius que milloren la nostra salut quan es consumeixen adequadament— són principalment espècies de bacteris làctics ja presents en determinats aliments. Gràcies a la tecnologia de seqüenciació de l'ADN de nova generació, estem aprenent més sobre els microbis que ens criden a casa i la importància que són per a la nostra salut.

Els científics estan dissenyant microbis per a la teràpia, creant noves soques microbianes i orientant les millores de les soques existents. Per aconseguir aquestes innovacions, els investigadors muten i segueixen els principis de la biologia sintètica. La nova espècie de microbi anirà més enllà del que existeix actualment com a definició probiòtica per a aplicacions alimentàries. En canvi, la indústria farmacèutica els pot adoptar com a "farmabiòtics" o "productes bioterapèutics vius", segons una investigació publicada a Frontiers in Microbiology.

S'han explorat molts microbis modificats genèticament per al lliurament d'antígens de vacunació, però pocs han arribat a assaigs clínics humans. Altres usos potencials dels microbis dissenyats inclouen el tractament de malalties autoimmunes, inflamació, càncer, infeccions i trastorns metabòlics. A causa de la utilitat dels microbis modificats genèticament, moltes empreses de biotecnologia els estan explorant més enllà de la salut i en diversos sectors, com ara l'agricultura i les ciències dels materials.

Impacte disruptiu

El 2021, la startup de biotecnologia amb seu als Estats Units Zymergen va anunciar els seus plans per accelerar el desenvolupament de nous productes en biopolímers i altres materials per als sectors de l'electrònica i la cura del consumidor. Segons el cofundador Zach Serber, hi ha un renaixement de la ciència dels materials a causa de l'abundància de productes químics disponibles a través de la biologia. Amb més de 75,000 biomolècules a la disposició de Zymergen, hi ha poca superposició entre el que es pot trobar a la natura i el que s'ha de comprar a fonts comercials.

L'oferta pública inicial de Zymergen el 2021 li va permetre recaptar 500 milions de dòlars, amb un valor d'aproximadament 3 milions de dòlars. La companyia té previst llançar nous productes a través de la biologia sintètica en cinc anys o menys a una dècima part del cost dels productes químics i materials tradicionals. Segons la seva presentació a la Comissió de Borsa i Valors dels EUA (SEC), el termini estimat per al llançament d'un producte és d'aproximadament cinc anys, amb un cost de 50 milions de dòlars USD.

Una altra àrea d'investigació dels microbis modificats genèticament és l'espai dels fertilitzants químics. El 2022, els científics van realitzar experiments per substituir aquests contaminants per microbis modificats genèticament. Els investigadors van modificar soques mutants de bacteris per colonitzar les arrels de les plantes d'arròs i lliurar-los un corrent constant de nitrogen. Podrien fer-ho sense residus modulant la quantitat d'amoníac produït pels bacteris. 

L'equip suggereix que, en el futur, els investigadors poden crear bacteris específicament per satisfer les necessitats dels cultius. Aquest desenvolupament reduiria l'escorrentia de nitrogen i l'eutrofització, un procés que es produeix quan els residus químics del sòl s'aboquen a les masses d'aigua. 

Implicacions dels serveis d'enginyeria microbiana

Les implicacions més àmplies dels serveis d'enginyeria microbiana poden incloure: 

• Empreses biofarmacèutiques que col·laboren amb empreses biotecnològiques per accelerar el desenvolupament i les proves de fàrmacs.
• Empreses de la indústria química establertes que diversifiquen les seves operacions creant o invertint en startups d'enginyeria de microbis per crear microbis dissenyats per produir compostos químics rars.
• Startups centrades en el desenvolupament de materials biomèdics, com ara components més resistents, flexibles i biodegradables per a electrònica.
• Els avenços en la tecnologia d'edició i seqüenciació de gens donen com a resultat aplicacions més expansives de components d'enginyeria genètica, com ara robots vius que es poden auto-reparar.
• Més col·laboració entre institucions de recerca i biofarmacia per descobrir nous patògens i vacunes.
• Diversos organoides i prototips de body-in-a-chip que es poden utilitzar per estudiar diferents malalties i teràpies genètiques.

Preguntes a tenir en compte

• De quina altra manera creus que l'enginyeria microbiana com a servei canviarà la investigació mèdica?
• Quins són els reptes potencials de l'ús de materials modificats genèticament?