Mikroba-inĝenieristiko-servo: Firmaoj nun povas aĉeti sintezajn organismojn

• Aŭtoro:
• Aŭtora nomo

  Quantumrun Foresight
• Decembro 21, 2022

Enrigarda resumo

Sinteza biologio okupiĝas pri kreado de anstataŭaj organoj kaj unikaj specoj de organismoj. Ĉi tiu novigado kondukis al bioteknologiaj firmaoj kaj noventreprenoj proponantaj la eltrovon de novaj mikroboj kiel servo, precipe por drogevoluo kaj malsanesplorado. Aliaj longperspektivaj implicoj de ĉi tiu servo povus inkluzivi biodiserigeblajn komponentojn por elektroniko kaj pli diversajn organoidojn por drogtestado.

Mikroba-inĝenieristiko serva kunteksto

Biologoj malkovris, ke iuj mikroboj estas ne nur eble mortigaj organismoj sed ankaŭ utilaj al homa sano. Ĉi tiuj "probiotikoj"—vivaj mikroorganismoj, kiuj plibonigas nian sanon se konsumitaj adekvate—estas ĉefe specioj de laktacidaj bakterioj jam ĉeestantaj en iuj manĝaĵoj. Danke al venontgeneracia DNA-sekvenca tekniko, ni lernas pli pri la mikroboj, kiuj nomas nin hejme—kaj kiom gravaj ili estas por nia sano.

Sciencistoj realigas mikrobojn por terapio, kreas novajn mikrobajn trostreĉojn kaj celas plibonigojn de ekzistantaj trostreĉoj. Por atingi ĉi tiujn novigojn, esploristoj mutacias kaj sekvas la principojn de sinteza biologio. La nova mikroba specio estos preter tio, kio nuntempe ekzistas kiel probiotika difino por manĝaplikoj. Anstataŭe, la farmacia industrio povas adopti ilin kiel "farmabiotikojn" aŭ "vivajn bioterapiajn produktojn", laŭ esplorado publikigita en Frontiers in Microbiology.

Multaj genetike realigitaj mikroboj estis esploritaj por vakcina antigena livero, sed malmultaj atingis homajn klinikajn provojn. Aliaj eblaj uzoj por inĝenieritaj mikroboj inkluzivas trakti aŭtoimunajn malsanojn, inflamon, kanceron, infektojn kaj metabolajn malordojn. Pro la utileco de genetike realigitaj mikroboj, multaj bioteknologiaj firmaoj esploras ilin preter sano kaj en diversajn sektorojn, kiel ekzemple agrikulturo kaj materialaj sciencoj.

Disrompa efiko

En 2021, usona bioteknologia noventrepreno Zymergen anoncis siajn planojn akceli novan produktan disvolviĝon en biopolimeroj kaj aliaj materialoj por la elektronikaj kaj konsumantaj sektoroj. Laŭ kunfondinto Zach Serber, ekzistas materialscienco-renesanco pro la abundo de kemiaĵoj haveblaj per biologio. Kun pli ol 75,000 biomolekuloj je la dispono de Zymergen, ekzistas malmulte da interkovro inter kio povas esti trovita en naturo kaj kio devas esti aĉetita de komercaj fontoj.

La komenca publika oferto de Zymergen en 2021 permesis al ĝi akiri 500 milionojn USD, metante ĝian valoron je ĉirkaŭ 3 miliardoj USD. La kompanio planas lanĉi novajn produktojn per sinteza biologio en kvin jaroj aŭ malpli je dekono de la kosto de tradiciaj kemiaĵoj kaj materialoj. Laŭ ĝia arkivado ĉe la Usona Sekureco kaj Interŝanĝkomisiono (SEC), la laŭtaksa templinio por lanĉo de produkto estas proksimume kvin jaroj, kostante USD $50 milionoj.

Alia areo de esplorado por genetike realigitaj mikroboj estas en la spaco de kemiaj sterkoj. En 2022, sciencistoj faris eksperimentojn por anstataŭigi ĉi tiujn malpurigaĵojn per genetike faritaj mikroboj. La esploristoj modifis mutaciantajn bakteriojn por koloniigi la radikojn de rizplantoj kaj liveri al ili konstantan fluon de nitrogeno. Ili povis fari tion sen malŝparo modulante la kvanton de amoniako kiun la bakterioj produktis. 

La teamo sugestas ke, en la estonteco, esploristoj povas krei bakteriojn specife por renkonti la bezonojn de kultivaĵoj. Tiu evoluo reduktus nitrogenfluon kaj eŭtrofiĝon, procezon kiu okazas kiam kemiaj ruboj de la grundo forlavas en korpojn de akvo. 

Implicoj de mikrob-inĝenieraj servoj

Pli larĝaj implicoj de mikrob-inĝenieraj servoj povas inkludi: 

• Biofarmaj firmaoj kunlaborantaj kun bioteknologiaj kompanioj por rapidigi drog-evoluon kaj testadon.
• Establitaj kemiaj industrifirmaoj diversigas siajn operaciojn kreante aŭ investante en mikrob-inĝenieraj noventreprenoj por krei mikrobojn kreitajn por produkti maloftajn kemiajn komponaĵojn.
• Noventreprenoj temigantaj biomedicinan materialan evoluon, kiel pli fortikaj, pli flekseblaj, biodiserigeblaj komponantoj por elektroniko.
• Progresoj en genredaktado kaj sekvenca teknologio rezultigantaj pli vastajn aplikojn de genetike realigitaj komponentoj, kiel ekzemple vivantaj robotoj kiuj povas mem-ripari.
• Pli da kunlaboro inter esplorinstitucioj kaj biofarmaco por malkovri novajn patogenojn kaj vakcinojn.
• Diversaj organoidoj kaj korpo-en-peceto-prototipoj, kiuj povas esti uzataj por studi malsamajn malsanojn kaj genetikajn terapiojn.

Konsiderindaj demandoj

• Kiel alie vi pensas, ke mikroba inĝenierado kiel servo ŝanĝos medicinan esploron?
• Kio estas la eblaj defioj de uzado de genetike inĝenieritaj materialoj?