Molécules à a dumanda: Un catalogu di molécule prontamente dispunibili

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  Quantumrun Foresight
• December 22, 2022

Riassuntu insight

A biologia sintetica hè una scienza di a vita emergente chì applica principii di l'ingegneria à a biologia per creà novi parti è sistemi. In a scuperta di droga, a biologia sintetica hà u putenziale di rivoluzionarà u trattamentu medico creendu molécule à dumanda. L'implicazioni à longu andà di queste molécule puderianu include l'usu di l'intelligenza artificiale per accelerà u prucessu di creazione è l'imprese biofarmaci investenu assai in stu mercatu emergente.

Cuntestu di molécule à dumanda

L'ingegneria metabolica permette à i scientisti di utilizà cellule ingegneriate per creà molécule novi è sustinibili, cum'è biocarburanti rinnuvevuli o droghe per prevenzione di u cancer. Cù e parechje pussibulità chì l'ingegneria metabolica offre, hè stata cunsiderata una di e "Top Ten Emerging Technologies" da u Forum Economicu Mundiale in 2016. In più, a biologia industrializata hè prevista per aiutà à sviluppà bioprodutti è materiali rinnuvevuli, migliurà i culturi, è permettenu di novu. applicazioni biomedicali.

L'obiettivu primariu di a biologia sintetica o creata da u laboratoriu hè di utilizà principii di l'ingegneria per migliurà l'ingenieria genetica è metabolica. A biologia sintetica implica ancu compiti non metabolichi, cum'è mudificazioni genetiche chì eliminanu i mosquitosi chì portanu a malaria o microbiomi ingegneriati chì puderanu rimpiazzà i fertilizzanti chimichi. Sta disciplina hè in rapida crescita, sustinuta da l'avanzamenti in u fenotipamentu high-throughput (u prucessu di valutà a cumpusizioni genetica o tratti), l'accelerazione di a sequenza di DNA è e capacità di sintesi, è l'editazione genetica attivata da CRISPR.

Cume queste tecnulugii avanzanu, cusì facenu e capacità di i circadori per creà molécule à dumanda è microbi per ogni tipu di ricerca. In particulare, l'apprendimentu automaticu (ML) hè un strumentu efficace chì pò accelerà a creazione di molécule sintetiche predichendu cumu si cumportarà un sistema biologicu. Cumprendu i mudelli in dati sperimentali, ML pò furnisce predizioni senza bisognu di una cunniscenza intensiva di cumu funziona.

Impact disruptive

E molécule nantu à a dumanda mostranu u più potenziale in a scuperta di droga. Un target di droga hè una molécula basata in proteini chì ghjoca un rolu in a causa di i sintomi di a malatia. A droga agisce nantu à queste molécule per cambià o piantà e funzioni chì portanu à i sintomi di a malatia. Per truvà droghe potenziali, i scientisti spessu usanu u metudu inversu, chì studia una reazione cunnisciuta per determinà quale molécule sò implicati in quella funzione. Sta tecnica hè chjamata deconvolution target. Hè bisognu di studii chimichi è microbiologichi cumplessi per indicà quale molecula cumporta a funzione desiderata.

A biologia sintetica in a scuperta di droghe permette à i scientisti di cuncepisce strumenti novi per investigà i meccanismi di e malatie à livellu moleculare. Una manera di fà questu hè di cuncepimentu di circuiti sintetici, chì sò sistemi viventi chì ponu furnisce una visione di quali prucessi sò in u livellu cellulare. Questi approcci di biologia sintetica à a scuperta di droga, cunnisciuta cum'è minera di genoma, anu rivoluzionatu a medicina.

Un esempiu di una sucetà chì furnisce molécule nantu à a dumanda hè GreenPharma, basatu in Francia. Sicondu u situ di a cumpagnia, Greenpharma crea chimichi per l'industria farmaceutica, cosmetica, agricula è chimica fina à un prezzu accessibile. Producenu molécule di sintesi persunalizati à livelli di grammi à milligrammi. L'impresa furnisce à ogni cliente un capu di prughjettu designatu (Ph.D.) è intervalli di rapportu regulare. Un'altra impresa di scienze di a vita chì offre stu serviziu hè OTAVAChemicals basatu in Canada, chì hà una cullizzioni di 12 miliardi di molécule accessibule nantu à a dumanda basatu in trentamila blocchi di custruzzione è 44 reazzioni in-house. 

Implicazioni di molécule à dumanda

Implicazioni più larghe di molécule à dumanda ponu include: 

• L'impresa di scienze di a vita investe in intelligenza artificiale è ML per scopre novi molécule è cumpunenti chimichi da aghjunghje à e so basa di dati.
• Più cumpagnie chì anu un accessu più faciule à e molécule necessanu per scopre più è sviluppà prudutti è strumenti. 
• Certi scientisti chjamanu regulamenti o standard per assicurà chì l'imprese ùn anu micca aduprà alcune molécule per a ricerca è u sviluppu illegale.
• L'imprese biofarmaceutiche investenu assai in i so laboratori di ricerca per attivà l'ingegneria à dumanda è microbica cum'è serviziu per altre imprese biotech è urganisazioni di ricerca.
• A biologia sintetica chì permette u sviluppu di robots viventi è nanoparticelle chì ponu fà cirurgia è furnisce terapie genetiche.
• Aumentu di a fiducia in i mercati virtuali per l'approvvigionamentu chimicu, chì permette à l'imprese di furnisce rapidamente è ottene molecule specifiche, aumentendu a so efficienza operativa è riducendu u tempu di vendita di novi prudutti.
• I guverni chì promulganu pulitiche per gestisce l'implicazioni etiche è i prublemi di sicurezza di a biologia sintetica, in particulare in u cuntestu di u sviluppu di robot viventi è nanoparticelle per applicazioni mediche.
• L'istituzioni educative rivisendu i curricula per include temi più avanzati in biologia sintetica è scienze moleculari, preparanu a prossima generazione di scientisti per sfide emergenti è opportunità in questi campi.

Dumande da cunsiderà

• Chì sò qualchì altru casu di usu potenziale di molécule à dumanda?
• Cumu altrimenti stu serviziu pò cambià a ricerca è u sviluppu scientificu?