Mikroba-mérnöki szolgáltatás: A cégek mostantól szintetikus organizmusokat vásárolhatnak

• Szerző:
• Szerző neve

  Quantumrun Foresight
• December 21, 2022

Insight összefoglaló

A szintetikus biológia helyettesítő szervek és egyedi élőlényfajták létrehozásával foglalkozik. Ez az innováció oda vezetett, hogy a biotechnológiai cégek és startupok új mikrobák felfedezését kínálják szolgáltatásként, különösen gyógyszerfejlesztés és betegségkutatás céljából. A szolgáltatás további hosszú távú következményei közé tartozhatnak az elektronikai eszközök biológiailag lebomló komponensei és a kábítószer-tesztekhez használt, változatosabb organoidok.

Mikroba-mérnöki szolgáltatási környezet

A biológusok felfedezték, hogy egyes mikrobák nemcsak potenciálisan halálos szervezetek, hanem az emberi egészségre is jótékony hatásúak. Ezek a „probiotikumok” – élő mikroorganizmusok, amelyek megfelelő fogyasztás esetén javítják egészségünket – főként tejsavbaktériumok olyan fajai, amelyek bizonyos élelmiszerekben már jelen vannak. A következő generációs DNS-szekvenálási technológiának köszönhetően egyre többet tudunk meg azokról a mikrobákról, amelyek hazahívnak bennünket – és azt, hogy mennyire fontosak az egészségünk szempontjából.

A tudósok mikrobákat fejlesztenek terápia céljára, új mikrobatörzseket hoznak létre, és a meglévő törzsek fejlesztését célozzák meg. Ezen innovációk elérése érdekében a kutatók mutálnak és követik a szintetikus biológia alapelveit. Az új mikrobafajok túlmutatnak azon, ami jelenleg élelmiszeripari felhasználásra probiotikus meghatározásként létezik. Ehelyett a gyógyszeripar "farmabiotikumként" vagy "élő bioterápiás termékként" alkalmazhatja őket a Frontiers in Microbiology folyóiratban megjelent kutatás szerint.

Számos genetikailag módosított mikrobát vizsgáltak a vakcinázási antigén bejuttatására, de kevesen jutottak el humán klinikai vizsgálatokig. A mesterséges mikrobák egyéb lehetséges felhasználási területei közé tartozik az autoimmun betegségek, gyulladások, rák, fertőzések és anyagcserezavarok kezelése. A génmanipulált mikrobák hasznossága miatt sok biotechnológiai cég az egészségügyön túl, különféle ágazatokban, például a mezőgazdaságban és az anyagtudományokban is kutatja őket.

Bomlasztó hatás

2021-ben az egyesült államokbeli biotechnológiai startup, a Zymergen bejelentette, hogy felgyorsítja új termékfejlesztését a biopolimerek és más anyagok terén az elektronikai és fogyasztói szektorban. Zach Serber társalapítója szerint az anyagtudomány reneszánszát éli a biológián keresztül elérhető vegyszerek bősége miatt. Mivel a Zymergen több mint 75,000 XNUMX biomolekulával rendelkezik, alig van átfedés a természetben található és a kereskedelmi forrásokból beszerezhető között.

A Zymergen 2021-es első nyilvános jegyzése lehetővé tette számára, hogy 500 millió USD-t gyűjtsön, így az érték körülbelül 3 milliárd USD-ra emelkedett. A cég azt tervezi, hogy öt éven belül vagy kevesebben új, szintetikus biológián alapuló termékeket dob ​​piacra a hagyományos vegyszerek és anyagok költségének tizedéért. Az Egyesült Államok Értékpapír- és Tőzsdefelügyeletéhez (SEC) benyújtott bejelentés szerint egy termék bevezetésének becsült határideje körülbelül öt év, ami 50 millió dollárba kerül.

A génmanipulált mikrobák kutatásának másik területe a műtrágyák területe. 2022-ben a tudósok kísérleteket végeztek, hogy ezeket a szennyező anyagokat genetikailag módosított mikrobákkal helyettesítsék. A kutatók úgy módosították a mutáns baktériumtörzseket, hogy megtelepedjenek a rizsnövények gyökereiben, és egyenletes nitrogénáramot szállítsanak nekik. Ezt pazarlás nélkül is megtehetik, ha módosítják a baktériumok által termelt ammónia mennyiségét. 

A csapat azt sugallja, hogy a jövőben a kutatók baktériumokat hozhatnak létre kifejezetten a növények igényeinek kielégítésére. Ez a fejlesztés csökkentené a nitrogén elfolyását és az eutrofizációt, amely folyamat akkor következik be, amikor a talajból származó vegyi hulladékok a víztestekbe kerülnek. 

A mikroba-mérnöki szolgáltatások következményei

A mikroba-mérnöki szolgáltatások szélesebb körű vonatkozásai a következők lehetnek: 

• Biopharma cégek biotechnológiai cégekkel együttműködve a gyógyszerfejlesztés és -tesztelés felgyorsítása érdekében.
• Megalapított vegyipari cégek diverzifikálják működésüket mikrobamérnöki startupok létrehozásával vagy azokba való befektetéssel, hogy olyan mikrobákat hozzanak létre, amelyeket ritka kémiai vegyületek előállítására terveztek.
• Orvosbiológiai anyagok fejlesztésére összpontosító startup vállalkozások, mint például a szilárdabb, rugalmasabb, biológiailag lebomló elektronikai alkatrészek.
• A génszerkesztési és szekvenálási technológia fejlődése, amely a génmanipulált összetevők szélesebb körű alkalmazását eredményezi, például az élő robotokat, amelyek képesek önjavítani.
• Több együttműködés a kutatóintézetek és a biopharma között új kórokozók és vakcinák felfedezése érdekében.
• Változatos organoidok és body-in-a-chip prototípusok, amelyek segítségével különböző betegségek és genetikai terápiák tanulmányozhatók.

Megfontolandó kérdések

• Ön szerint miben változtatja meg egyébként a mikrobafejlesztés, mint szolgáltatás, az orvosi kutatást?
• Melyek a genetikailag módosított anyagok használatának lehetséges kihívásai?