Laŭpetaj molekuloj: katalogo de facile haveblaj molekuloj

BILDA KREDITO:
Bildo kredito
iStock

Laŭpetaj molekuloj: katalogo de facile haveblaj molekuloj

Laŭpetaj molekuloj: katalogo de facile haveblaj molekuloj

Subtitolo teksto
Vivsciencoj-firmaoj uzas sintezan biologion kaj genetikan inĝenieran progreson por krei ajnan molekulon laŭbezone.
    • Aŭtoro:
    • Aŭtora nomo
      Quantumrun Foresight
    • Decembro 22, 2022

    Enrigarda resumo

    Sinteza biologio estas emerĝanta vivscienco kiu aplikas inĝenierajn principojn al biologio por krei novajn partojn kaj sistemojn. En drogeltrovo, sinteza biologio havas la potencialon revolucii kuracistan traktadon kreante laŭpetajn molekulojn. La longdaŭraj implicoj de ĉi tiuj molekuloj povus inkluzivi uzi artefaritan inteligentecon por rapidigi la krean procezon kaj biofarmaciaj firmaoj forte investantaj en ĉi tiu emerĝanta merkato.

    Laŭpeta molekuloj kunteksto

    Metabola inĝenierado permesas al sciencistoj uzi realigitajn ĉelojn por krei novajn kaj daŭrigeblajn molekulojn, kiel renovigeblajn biofuelojn aŭ kancero-malhelpajn medikamentojn. Kun la multaj eblecoj kiujn metabola inĝenierado proponas, ĝi estis konsiderita unu el la "Praj Dek Emerĝantaj Teknologioj" fare de la Monda Ekonomia Forumo en 2016. Krome, industriigita biologio estas atendita helpi evoluigi renovigeblajn bioproduktojn kaj materialojn, plibonigi kultivaĵojn, kaj ebligi novajn. biomedicinaj aplikoj.

    La primara celo de sinteza aŭ laboratori-kreita biologio estas uzi inĝenierajn principojn por plibonigi genetikan kaj metabolan inĝenierarton. Sinteza biologio ankaŭ implikas ne-metabolajn taskojn, kiel ekzemple genetikaj modifoj kiuj eliminas malario-portantajn moskitojn aŭ realigitajn mikrobiomojn kiuj eble povus anstataŭigi kemiajn sterkojn. Ĉi tiu disciplino rapide kreskas, subtenata de progresoj en altprodukta fenotipado (la procezo de taksado de genetika konsisto aŭ trajtoj), akcelado de DNA-sekvencado kaj sintezaj kapabloj, kaj CRISPR-ebligita genetika redaktado.

    Dum ĉi tiuj teknologioj progresas, ankaŭ la kapabloj de esploristoj krei laŭpetajn molekulojn kaj mikrobojn por ĉiaj esploroj. Aparte, maŝinlernado (ML) estas efika ilo kiu povas rapidtraki la kreadon de sintezaj molekuloj antaŭdirante kiel biologia sistemo kondutos. Komprenante la ŝablonojn en eksperimentaj datumoj, ML povas provizi prognozojn sen bezono de intensa kompreno pri kiel ĝi funkcias.

    Disrompa efiko

    Laŭpetaj molekuloj elmontras la plej eblecon en drogeltrovaĵo. Medikamentcelo estas protein-bazita molekulo kiu ludas rolon en kaŭzado de malsansimptomoj. Medikamentoj agas sur ĉi tiuj molekuloj por ŝanĝi aŭ ĉesigi funkciojn, kiuj kondukas al malsano-simptomoj. Por trovi eblajn medikamentojn, sciencistoj ofte uzas la inversan metodon, kiu studas konatan reagon por determini kiuj molekuloj estas implikitaj en tiu funkcio. Ĉi tiu tekniko estas nomita celmalkonvolucio. Ĝi postulas kompleksajn kemiajn kaj mikrobiologiajn studojn por indiki kiu molekulo plenumas la deziratan funkcion.

    Sinteza biologio en drogeltrovaĵo rajtigas sciencistojn dizajni novajn ilojn por esplori malsanmekanismojn sur molekula nivelo. Unu maniero fari tion estas tra dezajnado de sintezaj cirkvitoj, kiuj estas vivantaj sistemoj kiuj povas doni komprenon pri kiuj procezoj okazas ĉe la ĉela nivelo. Tiuj sintezaj biologiaj aliroj al drogeltrovo, konata kiel genarminado, revoluciis medicinon.

    Ekzemplo de firmao disponiganta laŭpetajn molekulojn estas Franc-bazita GreenPharma. Laŭ la retejo de la kompanio, Greenpharma kreas kemiaĵojn por la farmaciaj, kosmetikaj, agrikulturaj kaj fajnaj kemiaj industrioj je atingebla prezo. Ili produktas kutimajn sintezajn molekulojn je gramaj ĝis miligramoj. La firmao provizas ĉiun klienton per elektita projektestro (Ph.D.) kaj regulaj raportaj intervaloj. Alia vivscienco-firmao kiu ofertas ĉi tiun servon estas Kanada-bazita OTAVAChemicals, kiu havas kolekton de 12 miliardoj alireblaj laŭpetaj molekuloj bazitaj sur tridek mil konstrubriketoj kaj 44 endomaj reagoj. 

    Implicoj de laŭpetaj molekuloj

    Pli larĝaj implicoj de laŭpetaj molekuloj povas inkludi: 

    • Firmao pri vivsciencoj investas en artefarita inteligenteco kaj ML por malkovri novajn molekulojn kaj kemiajn komponantojn por aldoni al siaj datumbazoj.
    • Pli da kompanioj havantaj pli facilan aliron al molekuloj bezonis esplori plu kaj evoluigi produktojn kaj ilojn. 
    • Iuj sciencistoj postulas regularojn aŭ normojn por certigi, ke firmaoj ne uzas iujn molekulojn por kontraŭleĝa esplorado kaj disvolviĝo.
    • Biofarmaj firmaoj multe investas en siaj esplorlaboratorioj por ebligi laŭpetan kaj mikroban inĝenieristikon kiel servon por aliaj bioteknologiaj firmaoj kaj esplororganizoj.
    • Sinteza biologio enkalkulanta la evoluon de vivantaj robotoj kaj nanopartikloj kiuj povas fari kirurgiojn kaj liveri genetikajn terapiojn.
    • Pliigita dependeco de virtualaj foirejoj por kemiaj provizoj, ebligante entreprenojn rapide fonti kaj akiri specifajn molekulojn, plibonigante ilian funkcian efikecon kaj reduktante la tempo-merkatigon por novaj produktoj.
    • Registaroj realigantaj politikojn por administri la etikajn implicojn kaj sekureczorgojn de sinteza biologio, precipe en la kunteksto de evoluigado de vivantaj robotoj kaj nanopartikloj por medicinaj aplikoj.
    • Edukaj institucioj reviziantaj instruplanojn por inkludi pli progresintajn temojn en sinteza biologio kaj molekulaj sciencoj, preparante la venontan generacion de sciencistoj por emerĝantaj defioj kaj ŝancoj en ĉi tiuj kampoj.

    Konsiderindaj demandoj

    • Kio estas iuj aliaj eblaj uzkazoj de laŭpetaj molekuloj?
    • Kiel alie ĉi tiu servo povas ŝanĝi sciencan esploradon kaj evoluon?

    Enrigardaj referencoj

    La sekvaj popularaj kaj instituciaj ligiloj estis referenceitaj por ĉi tiu kompreno: