オンデマンド分子: すぐに入手できる分子のカタログ

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  クォンタムラン・フォーサイト
• 2022 年 12 月 22 日

洞察の要約

合成生物学は、工学原理を生物学に適用して新しい部品やシステムを作成する新興の生命科学です。創薬において、合成生物学はオンデマンドの分子を作成することで医療に革命を起こす可能性を秘めています。これらの分子の長期的な影響には、人工知能を使用して作成プロセスを迅速化することや、バイオ医薬品企業がこの新興市場に多額の投資を行うことが含まれる可能性があります。

オンデマンドの分子コンテキスト

代謝工学により、科学者は人工細胞を使用して、再生可能なバイオ燃料やがん予防薬などの新しい持続可能な分子を作成できます。 代謝工学が提供する多くの可能性により、2016 年に世界経済フォーラムによって「トップ XNUMX の新興技術」の XNUMX つと見なされました。さらに、工業化された生物学は、再生可能なバイオ製品と材料の開発、作物の改良、新しい生物医学アプリケーション。

合成または実験室で作成された生物学の主な目標は、工学原理を使用して遺伝子工学および代謝工学を改善することです。 合成生物学には、マラリアを媒介する蚊を排除する遺伝子組み換えや、化学肥料に取って代わる可能性のある人工マイクロバイオームなど、代謝以外のタスクも含まれます。 この分野は急速に成長しており、ハイスループット表現型解析 (遺伝子構造や形質を評価するプロセス) の進歩、DNA 配列決定と合成機能の加速、CRISPR 対応の遺伝子編集に支えられています。

これらの技術が進歩するにつれて、あらゆる種類の研究のために必要に応じて分子や微生物を作成する研究者の能力も向上します。 特に、機械学習 (ML) は、生物学的システムがどのように動作するかを予測することにより、合成分子の作成を迅速に追跡できる効果的なツールです。 ML は、実験データのパターンを理解することで、その仕組みを深く理解する必要なく予測を提供できます。

破壊的な影響

オンデマンド分子は、創薬において最も可能性を発揮します。 創薬標的は、疾患の症状を引き起こす役割を果たすタンパク質ベースの分子です。 薬はこれらの分子に作用して、疾患の症状につながる機能を変更または停止します。 可能性のある薬を見つけるために、科学者は逆の方法をよく使用します。これは、既知の反応を研究して、その機能に関与している分子を特定する方法です。 この手法は、ターゲット デコンボリューションと呼ばれます。 どの分子が目的の機能を果たすかを特定するには、複雑な化学的および微生物学的研究が必要です。

創薬における合成生物学により、科学者は分子レベルで疾患メカニズムを調査するための新しいツールを設計できます。 これを行う XNUMX つの方法は、合成回路を設計することです。これは、細胞レベルでどのプロセスが行われているかについての洞察を提供できる生きたシステムです。 ゲノムマイニングとして知られる創薬へのこれらの合成生物学的アプローチは、医学に革命をもたらしました。

オンデマンドの分子を提供する企業の例として、フランスを拠点とする GreenPharma があります。 同社のサイトによると、Greenpharma は製薬、化粧品、農業、ファインケミカル業界向けの化学物質を手頃な価格で製造しています。 彼らは、グラムからミリグラムのレベルでカスタム合成分子を生成します。 同社は、各クライアントに指定されたプロジェクト マネージャー (Ph.D.) と定期的な報告間隔を提供します。 このサービスを提供するもう 12 つのライフ サイエンス企業は、カナダを拠点とする OTAVAChemicals で、44 万のビルディング ブロックと XNUMX の社内反応に基づく XNUMX 億個のアクセス可能なオンデマンド分子のコレクションを持っています。 

オンデマンド分子の意味

オンデマンド分子のより広い意味には、次のようなものがあります。 

• ライフ サイエンス企業は、人工知能と ML に投資して、データベースに追加する新しい分子と化学成分を発見しています。
• より多くの企業が分子へのアクセスを容易にし、製品やツールをさらに探索して開発する必要があります。 
• 一部の科学者は、企業が違法な研究開発に一部の分子を使用しないようにするための規制または基準を求めています。
• バイオ製薬企業は、他のバイオテクノロジー企業や研究機関向けのサービスとしてオンデマンドおよび微生物工学を可能にするために、自社の研究所に多額の投資を行っています。
• 手術や遺伝子治療を行うことができる生きたロボットやナノ粒子の開発を可能にする合成生物学。
• 化学物質供給の仮想市場への依存度が高まり、企業が特定の分子を迅速に調達して入手できるようになり、業務効率が向上し、新製品の市場投入までの時間が短縮されます。
• 政府は、特に医療用途向けの生体ロボットやナノ粒子の開発に関連して、合成生物学の倫理的影響と安全性への懸念を管理する政策を制定しています。
• 教育機関は、合成生物学と分子科学のより高度なトピックを含むようにカリキュラムを改訂し、これらの分野で新たな課題と機会に対処できる次世代の科学者を準備しています。

考慮すべき質問

• オンデマンド分子の他の潜在的なユースケースは何ですか?
• このサービスは科学研究と開発を他にどのように変えますか?