माइक्रोब-इंजीनियरिंग सेवा: कंपनियां अब सिंथेटिक जीव खरीद सकती हैं

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  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• दिसम्बर 21/2022

अंतर्दृष्टि सारांश

सिंथेटिक जीव विज्ञान प्रतिस्थापन अंगों और अद्वितीय प्रकार के जीवों के निर्माण से संबंधित है। इस नवाचार ने बायोटेक फर्मों और स्टार्टअप्स को एक सेवा के रूप में नए रोगाणुओं की खोज की पेशकश करने के लिए प्रेरित किया है, विशेष रूप से दवा विकास और रोग अनुसंधान के लिए। इस सेवा के अन्य दीर्घकालिक निहितार्थों में इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए बायोडिग्रेडेबल घटक और दवा परीक्षण के लिए अधिक विविध ऑर्गेनॉइड शामिल हो सकते हैं।

माइक्रोब-इंजीनियरिंग सेवा संदर्भ

जीवविज्ञानियों ने पता लगाया है कि कुछ रोगाणु न केवल संभावित रूप से घातक जीव हैं बल्कि मानव स्वास्थ्य के लिए भी फायदेमंद हैं। ये "प्रोबायोटिक्स" - जीवित सूक्ष्मजीव जो पर्याप्त रूप से सेवन करने पर हमारे स्वास्थ्य में सुधार करते हैं - मुख्य रूप से कुछ खाद्य पदार्थों में पहले से मौजूद लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया की प्रजातियाँ हैं। अगली पीढ़ी के डीएनए अनुक्रमण तकनीक के लिए धन्यवाद, हम उन रोगाणुओं के बारे में अधिक सीख रहे हैं जो हमें घर बुलाते हैं - और वे हमारे स्वास्थ्य के लिए कितने महत्वपूर्ण हैं।

वैज्ञानिक उपचार के लिए रोगाणुओं की इंजीनियरिंग कर रहे हैं, नए सूक्ष्मजीवी उपभेदों का निर्माण कर रहे हैं और मौजूदा उपभेदों में सुधार का लक्ष्य बना रहे हैं। इन नवाचारों को प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ता सिंथेटिक जीव विज्ञान के सिद्धांतों को बदलते हैं और उनका पालन करते हैं। नई सूक्ष्म जीव प्रजातियाँ खाद्य अनुप्रयोगों के लिए प्रोबायोटिक परिभाषा के रूप में वर्तमान में मौजूद परिभाषा से परे होंगी। फ्रंटियर्स इन माइक्रोबायोलॉजी में प्रकाशित शोध के अनुसार, इसके बजाय, फार्मास्युटिकल उद्योग उन्हें "फार्माबायोटिक्स" या "लाइव बायोथेराप्यूटिक उत्पादों" के रूप में अपना सकता है।

टीकाकरण एंटीजन डिलीवरी के लिए कई आनुवंशिक रूप से इंजीनियर रोगाणुओं का पता लगाया गया है, लेकिन कुछ ही मानव नैदानिक ​​परीक्षणों तक पहुंचे हैं। इंजीनियर रोगाणुओं के लिए अन्य संभावित उपयोगों में ऑटोइम्यून बीमारियों, सूजन, कैंसर, संक्रमण और चयापचय संबंधी विकारों का इलाज शामिल है। आनुवंशिक रूप से इंजीनियर्ड माइक्रोब्स की उपयोगिता के कारण, कई बायोटेक फर्म उन्हें स्वास्थ्य से परे और कृषि और सामग्री विज्ञान जैसे विभिन्न क्षेत्रों में खोज रही हैं।

विघटनकारी प्रभाव

2021 में, यूएस-आधारित जैव प्रौद्योगिकी स्टार्टअप Zymergen ने इलेक्ट्रॉनिक्स और उपभोक्ता देखभाल क्षेत्रों के लिए बायोपॉलिमर्स और अन्य सामग्रियों में नए उत्पाद विकास में तेजी लाने की अपनी योजना की घोषणा की। सह-संस्थापक ज़ैच सर्बर के अनुसार, जीव विज्ञान के माध्यम से उपलब्ध रसायनों की प्रचुरता के कारण भौतिक विज्ञान का पुनर्जागरण है। ज़ाइमरजेन के निपटान में 75,000 से अधिक बायोमोलेक्यूल्स के साथ, प्रकृति में क्या पाया जा सकता है और वाणिज्यिक स्रोतों से क्या खरीदा जाना चाहिए, इसके बीच बहुत कम ओवरलैप है।

2021 में ज़ाइमरगेन की आरंभिक सार्वजनिक पेशकश ने इसे $500 मिलियन अमरीकी डालर जुटाने की अनुमति दी, जिससे इसका मूल्य लगभग $3 बिलियन अमरीकी डालर हो गया। कंपनी की योजना पांच साल या उससे कम समय में पारंपरिक रसायनों और सामग्रियों की लागत के दसवें हिस्से पर सिंथेटिक जीव विज्ञान के माध्यम से नए उत्पाद लॉन्च करने की है। यूएस सिक्योरिटीज एंड एक्सचेंज कमीशन (एसईसी) के साथ इसकी फाइलिंग के अनुसार, किसी उत्पाद को लॉन्च करने की अनुमानित समयसीमा लगभग पांच साल है, जिसकी लागत 50 मिलियन अमेरिकी डॉलर है।

अनुवांशिक रूप से अभियांत्रिकी वाले रोगाणुओं के लिए अनुसंधान का एक अन्य क्षेत्र रासायनिक उर्वरक क्षेत्र में है। 2022 में, वैज्ञानिकों ने इन प्रदूषकों को आनुवंशिक रूप से संशोधित रोगाणुओं से बदलने के लिए प्रयोग किए। शोधकर्ताओं ने चावल के पौधों की जड़ों को उपनिवेशित करने और उन्हें नाइट्रोजन की एक स्थिर धारा देने के लिए बैक्टीरिया के उत्परिवर्ती उपभेदों को संशोधित किया। वे बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित अमोनिया की मात्रा को संशोधित करके कचरे के बिना ऐसा कर सकते थे। 

टीम का सुझाव है कि भविष्य में शोधकर्ता विशेष रूप से फसलों की जरूरतों को पूरा करने के लिए बैक्टीरिया बना सकते हैं। यह विकास नाइट्रोजन अपवाह और यूट्रोफिकेशन को कम करेगा, एक प्रक्रिया जो तब होती है जब मिट्टी से रासायनिक अपशिष्ट पानी के शरीर में धुल जाते हैं। 

माइक्रोब-इंजीनियरिंग सेवाओं के निहितार्थ

माइक्रोब-इंजीनियरिंग सेवाओं के व्यापक निहितार्थों में शामिल हो सकते हैं: 

• दवा के विकास और परीक्षण को तेजी से ट्रैक करने के लिए बायोफार्मा कंपनियां बायोटेक कंपनियों के साथ सहयोग कर रही हैं।
• दुर्लभ रासायनिक यौगिकों का उत्पादन करने के लिए माइक्रोब बनाने के लिए माइक्रोब-इंजीनियरिंग स्टार्टअप में निवेश या निवेश करके अपने संचालन में विविधता लाने वाली रसायन उद्योग फर्मों की स्थापना की।
• बायोमेडिकल सामग्री के विकास पर ध्यान केंद्रित करने वाले स्टार्टअप, जैसे कि इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए अधिक मजबूत, अधिक लचीले, बायोडिग्रेडेबल घटक।
• जीन संपादन और अनुक्रमण तकनीक में प्रगति के परिणामस्वरूप आनुवंशिक रूप से इंजीनियर घटकों के अधिक विस्तृत अनुप्रयोग होते हैं, जैसे कि जीवित रोबोट जो स्व-मरम्मत कर सकते हैं।
• नए रोगजनकों और टीकों की खोज के लिए अनुसंधान संस्थानों और बायोफार्मा के बीच अधिक सहयोग।
• विविध ऑर्गेनोइड्स और बॉडी-इन-ए-चिप प्रोटोटाइप जिनका उपयोग विभिन्न रोगों और आनुवंशिक उपचारों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।

विचार करने के लिए प्रश्न

• आपको और कैसे लगता है कि एक सेवा के रूप में माइक्रोब इंजीनियरिंग चिकित्सा अनुसंधान को बदल देगी?
• आनुवंशिक रूप से इंजीनियर सामग्री का उपयोग करने की संभावित चुनौतियाँ क्या हैं?