Mikrobeingeniørservice: Virksomheder kan nu købe syntetiske organismer

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• 21. December, 2022

Oversigt over indsigt

Syntetisk biologi beskæftiger sig med at skabe erstatningsorganer og unikke slags organismer. Denne innovation har ført til, at biotekvirksomheder og startups tilbyder opdagelsen af ​​nye mikrober som en service, især til udvikling af lægemidler og sygdomsforskning. Andre langsigtede implikationer af denne service kunne omfatte biologisk nedbrydelige komponenter til elektronik og mere forskellige organoider til lægemiddeltestning.

Mikrobeingeniørservicekontekst

Biologer har opdaget, at nogle mikrober ikke kun er potentielt dødelige organismer, men også gavnlige for menneskers sundhed. Disse "probiotika" - levende mikroorganismer, der forbedrer vores helbred, når de indtages tilstrækkeligt - er hovedsagelig arter af mælkesyrebakterier, der allerede findes i visse fødevarer. Takket være næste generations DNA-sekventeringsteknologi lærer vi mere om de mikrober, der kalder os hjem – og hvor vigtige de er for vores helbred.

Forskere udvikler mikrober til terapi, skaber nye mikrobielle stammer og målretter mod forbedringer af eksisterende stammer. For at opnå disse innovationer muterer forskere og følger principperne for syntetisk biologi. De nye mikrobearter vil være ud over, hvad der i øjeblikket eksisterer som en probiotisk definition for fødevareanvendelser. I stedet kan den farmaceutiske industri adoptere dem som "farmabiotika" eller "levende bioterapeutiske produkter", ifølge forskning offentliggjort i Frontiers in Microbiology.

Mange gensplejsede mikrober er blevet udforsket til levering af vaccinationsantigen, men få har nået kliniske forsøg med mennesker. Andre potentielle anvendelser for konstruerede mikrober omfatter behandling af autoimmune sygdomme, inflammation, kræft, infektioner og metaboliske lidelser. På grund af anvendeligheden af ​​gensplejsede mikrober, udforsker mange biotekvirksomheder dem ud over sundhed og ind i forskellige sektorer, såsom landbrug og materialevidenskab.

Forstyrrende påvirkning

I 2021 annoncerede den amerikansk-baserede bioteknologistartup Zymergen sine planer om at accelerere udviklingen af ​​nye produkter inden for biopolymerer og andre materialer til elektronik- og forbrugerplejesektoren. Ifølge medstifter Zach Serber er der en materialevidenskabelig renæssance på grund af den overflod af kemikalier, der er tilgængelige gennem biologi. Med over 75,000 biomolekyler til rådighed for Zymergen er der lidt overlap mellem det, der kan findes i naturen, og det, der skal købes fra kommercielle kilder.

Zymergens børsintroduktion i 2021 tillod det at rejse 500 millioner USD, hvilket satte dens værdi til cirka 3 milliarder USD. Virksomheden planlægger at lancere nye produkter gennem syntetisk biologi om fem år eller mindre til en tiendedel af prisen for traditionelle kemikalier og materialer. Ifølge dens ansøgning til US Securities and Exchange Commission (SEC) er den estimerede tidslinje for lancering af et produkt cirka fem år, hvilket koster USD 50 millioner.

Et andet forskningsområde for gensplejsede mikrober er inden for kemisk gødning. I 2022 udførte forskere eksperimenter for at erstatte disse forurenende stoffer med gensplejsede mikrober. Forskerne modificerede mutante stammer af bakterier for at kolonisere rødderne af risplanter og levere en konstant strøm af nitrogen til dem. De kunne gøre det uden spild ved at modulere mængden af ​​ammoniak, som bakterierne producerede. 

Holdet foreslår, at forskere i fremtiden kan skabe bakterier specifikt for at imødekomme afgrødernes behov. Denne udvikling ville reducere kvælstofafstrømning og eutrofiering, en proces, der opstår, når kemisk affald fra jorden skylles ud i vandmasser. 

Implikationer af mikrobeingeniørtjenester

Bredere implikationer af mikrobeingeniørtjenester kan omfatte: 

• Biofarmavirksomheder, der samarbejder med biotekvirksomheder for at fremskynde udvikling og test af lægemidler.
• Etablerede kemiske industrivirksomheder diversificerer deres aktiviteter ved at skabe eller investere i mikrobeingeniør-startups for at skabe mikrober, der er udviklet til at producere sjældne kemiske forbindelser.
• Startups med fokus på udvikling af biomedicinsk materiale, såsom mere robuste, mere fleksible, biologisk nedbrydelige komponenter til elektronik.
• Fremskridt inden for genredigerings- og sekventeringsteknologi, hvilket resulterer i mere ekspansive anvendelser af gensplejsede komponenter, såsom levende robotter, der kan selvreparere.
• Mere samarbejde mellem forskningsinstitutioner og biopharma for at opdage nye patogener og vacciner.
• Forskellige organoider og krop-i-en-chip-prototyper, der kan bruges til at studere forskellige sygdomme og genetiske terapier.

Spørgsmål at overveje

• Hvordan tror du ellers, at mikrobeteknik som en tjeneste vil ændre medicinsk forskning?
• Hvad er de potentielle udfordringer ved at bruge gensplejsede materialer?