Servicio de ingeniería de microbios: las empresas ahora pueden comprar organismos sintéticos

• Escrito por:
• Nombre del autor

  Previsión Quantumrun
• 21 de diciembre de 2022

Resumen de información

La biología sintética se ocupa de la creación de órganos de reemplazo y tipos únicos de organismos. Esta innovación ha llevado a que las empresas de biotecnología y las nuevas empresas ofrezcan el descubrimiento de nuevos microbios como un servicio, particularmente para el desarrollo de fármacos y la investigación de enfermedades. Otras implicaciones a largo plazo de este servicio podrían incluir componentes biodegradables para electrónica y organoides más diversos para pruebas de drogas.

Contexto del servicio de ingeniería de microbios

Los biólogos han descubierto que algunos microbios no solo son organismos potencialmente letales, sino también beneficiosos para la salud humana. Estos "probióticos", microorganismos vivos que mejoran nuestra salud cuando se consumen adecuadamente, son principalmente especies de bacterias del ácido láctico que ya están presentes en ciertos alimentos. Gracias a la tecnología de secuenciación de ADN de próxima generación, estamos aprendiendo más sobre los microbios que nos llaman hogar y lo importantes que son para nuestra salud.

Los científicos están diseñando microbios para terapia, creando nuevas cepas microbianas y buscando mejoras en las cepas existentes. Para lograr estas innovaciones, los investigadores mutan y siguen los principios de la biología sintética. Las nuevas especies de microbios estarán más allá de lo que existe actualmente como definición de probiótico para aplicaciones alimentarias. En cambio, la industria farmacéutica puede adoptarlos como "farmabióticos" o "productos bioterapéuticos vivos", según una investigación publicada en Frontiers in Microbiology.

Se han explorado muchos microbios modificados genéticamente para la administración de antígenos de vacunación, pero pocos han llegado a los ensayos clínicos en humanos. Otros usos potenciales de los microbios modificados incluyen el tratamiento de enfermedades autoinmunes, inflamación, cáncer, infecciones y trastornos metabólicos. Debido a la utilidad de los microbios modificados genéticamente, muchas empresas de biotecnología los están explorando más allá de la salud y en varios sectores, como la agricultura y las ciencias de los materiales.

Impacto disruptivo

En 2021, la startup de biotecnología con sede en EE. UU. Zymergen anunció sus planes para acelerar el desarrollo de nuevos productos en biopolímeros y otros materiales para los sectores de la electrónica y el cuidado del consumidor. Según el cofundador Zach Serber, hay un renacimiento de la ciencia de los materiales debido a la abundancia de productos químicos disponibles a través de la biología. Con más de 75,000 biomoléculas a disposición de Zymergen, hay poca superposición entre lo que se puede encontrar en la naturaleza y lo que se necesita comprar de fuentes comerciales.

La oferta pública inicial de Zymergen en 2021 le permitió recaudar 500 millones de dólares, lo que sitúa su valor en aproximadamente 3 mil millones de dólares. La compañía planea lanzar nuevos productos mediante biología sintética en cinco años o menos a una décima parte del costo de los productos químicos y materiales tradicionales. Según su presentación ante la Comisión de Bolsa y Valores de Estados Unidos (SEC), el plazo estimado para lanzar un producto es de aproximadamente cinco años y costará 50 millones de dólares.

Otra área de investigación de microbios modificados genéticamente es el espacio de los fertilizantes químicos. En 2022, los científicos realizaron experimentos para reemplazar estos contaminantes con microbios modificados genéticamente. Los investigadores modificaron cepas mutantes de bacterias para colonizar las raíces de las plantas de arroz y entregarles un flujo constante de nitrógeno. Podrían hacerlo sin desperdicio al modular la cantidad de amoníaco que producen las bacterias. 

El equipo sugiere que, en el futuro, los investigadores pueden crear bacterias específicamente para satisfacer las necesidades de los cultivos. Este desarrollo reduciría la escorrentía de nitrógeno y la eutrofización, un proceso que ocurre cuando los desechos químicos del suelo se arrastran hacia los cuerpos de agua. 

Implicaciones de los servicios de ingeniería de microbios

Las implicaciones más amplias de los servicios de ingeniería de microbios pueden incluir: 

• Empresas biofarmacéuticas que colaboran con empresas biotecnológicas para acelerar el desarrollo y las pruebas de fármacos.
• Firmas establecidas de la industria química que diversifican sus operaciones creando o invirtiendo en nuevas empresas de ingeniería de microbios para crear microbios diseñados para producir compuestos químicos raros.
• Startups que se enfocan en el desarrollo de materiales biomédicos, como componentes más resistentes, más flexibles y biodegradables para la electrónica.
• Los avances en la edición de genes y la tecnología de secuenciación dan como resultado aplicaciones más expansivas de componentes genéticamente modificados, como robots vivos que pueden repararse a sí mismos.
• Más colaboración entre instituciones de investigación y biofarmacia para descubrir nuevos patógenos y vacunas.
• Diversos prototipos de organoides y body-in-a-chip que se pueden utilizar para estudiar diferentes enfermedades y terapias genéticas.

Preguntas a considerar

• ¿De qué otro modo cree que la ingeniería de microbios como servicio cambiará la investigación médica?
• ¿Cuáles son los desafíos potenciales de usar materiales genéticamente modificados?