Микроб-инженерлік қызмет: компаниялар енді синтетикалық организмдерді сатып ала алады

• автор:
• Автордың аты-жөні

  Кванттық болжау
• Желтоқсан 21, 2022

Түсінікті қорытынды

Синтетикалық биология алмастырғыш мүшелер мен организмдердің ерекше түрлерін жасаумен айналысады. Бұл жаңалық биотехнологиялық фирмалар мен стартаптарға қызмет ретінде жаңа микробтарды ашуды, әсіресе дәрі-дәрмек жасау және ауруды зерттеу үшін ұсынуға әкелді. Бұл қызметтің басқа ұзақ мерзімді салдары электроникаға арналған биологиялық ыдырайтын компоненттерді және есірткіні сынауға арналған әртүрлі органоидтарды қамтуы мүмкін.

Микроб-инженерлік қызмет контексі

Биологтар кейбір микробтардың өлімге әкелетін организмдер ғана емес, адам денсаулығына да пайдалы екенін анықтады. Бұл «пробиотиктер» - дұрыс тұтынылған кезде денсаулығымызды жақсартатын тірі микроорганизмдер - негізінен белгілі бір тағамдарда бар сүт қышқылы бактерияларының түрлері. Жаңа буын ДНҚ секвенирлеу технологиясының арқасында біз бізді үйге шақыратын микробтар және олардың денсаулығымыз үшін қаншалықты маңызды екендігі туралы көбірек білеміз.

Ғалымдар терапия үшін микробтарды жасайды, жаңа микробтық штаммдарды жасайды және бар штаммдарды жақсартуға бағытталған. Осы жаңалықтарға қол жеткізу үшін зерттеушілер синтетикалық биология принциптерін мутацияға ұшыратады және ұстанады. Микробтардың жаңа түрлері тамақ өнімдеріне арналған пробиотикалық анықтама ретінде қазіргі уақытта бар нәрседен тыс болады. Оның орнына, фармацевтика өнеркәсібі оларды «фармабиотиктер» немесе «тірі биотерапевтік өнімдер» ретінде қабылдауы мүмкін, деп хабарлайды Frontiers in Microbiology журналында жарияланған зерттеу.

Көптеген гендік-инженерлік микробтар вакцинация антигенін жеткізу үшін зерттелді, бірақ аз ғана адам клиникалық сынақтарға жетті. Инженерлік микробтардың басқа әлеуетті қолданылуы аутоиммундық ауруларды, қабынуды, қатерлі ісіктерді, инфекцияларды және метаболикалық бұзылуларды емдеуді қамтиды. Гендік-инженерлік микробтардың пайдалылығына байланысты көптеген биотехнологиялық фирмалар оларды денсаулық сақтаудан тыс, ауыл шаруашылығы және материалтану сияқты әртүрлі салаларда зерттейді.

Деструктивті әсер

2021 жылы американдық биотехнологиялық стартап Zymergen электроника мен тұтынушылық қызмет көрсету секторларына арналған биополимерлер мен басқа материалдарда жаңа өнімдерді әзірлеуді жеделдету жоспарларын жариялады. Бірлескен негізін қалаушы Зак Сербердің айтуынша, биология арқылы қол жетімді химиялық заттардың көптігіне байланысты материалтану ренессансы бар. Zymergen иелігінде 75,000 XNUMX-нан астам биомолекула бар болғандықтан, табиғатта табуға болатын нәрселер мен коммерциялық көздерден сатып алу қажет нәрселердің арасында өте аз сәйкестік бар.

Zymergen компаниясының 2021 жылы алғашқы жария ұсынысы оның құнын шамамен 500 миллиард АҚШ долларына тең етіп, 3 миллион АҚШ долларын тартуға мүмкіндік берді. Компания синтетикалық биология арқылы жаңа өнімдерді бес жыл немесе одан да аз уақыт ішінде дәстүрлі химиялық заттар мен материалдар құнының оннан бір бөлігіне шығаруды жоспарлап отыр. Оның АҚШ-тың Бағалы қағаздар және биржалар жөніндегі комиссиясына (SEC) берген өтінішіне сәйкес, өнімді шығарудың болжамды мерзімі шамамен бес жылды құрайды, оның құны 50 миллион долларды құрайды.

Гендік-инженерлік микробтарды зерттеудің тағы бір саласы химиялық тыңайтқыштар кеңістігі. 2022 жылы ғалымдар бұл ластаушы заттарды гендік-инженерлік микробтармен алмастыру үшін эксперименттер жүргізді. Зерттеушілер күріш өсімдіктерінің тамырларын колонизациялау және оларға тұрақты азот ағынын жеткізу үшін бактериялардың мутантты штаммдарын өзгертті. Олар бактериялар шығаратын аммиак мөлшерін модуляциялау арқылы қалдықсыз жасай алды. 

Команда болашақта зерттеушілер дақылдардың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін арнайы бактериялар жасай алады деп болжайды. Бұл даму азоттың ағуын және эвтрофикациясын азайтады, бұл топырақтағы химиялық қалдықтар су қоймаларына жуылған кезде пайда болатын процесс. 

Микроб-инженерлік қызметтердің салдары

Микроб-инженерлік қызметтердің кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін: 

• Биофарма фирмалары биотехнологиялық компаниялармен дәрі-дәрмектің дамуы мен сыналуын жылдам қадағалау үшін ынтымақтасады.
• Химия өнеркәсібінің құрылған фирмалары сирек химиялық қосылыстарды шығару үшін жасалған микробтарды жасау үшін микроб-инженерлік стартаптарды құру немесе инвестициялау арқылы өз операцияларын әртараптандырды.
• Электроникаға арналған берік, икемді, биологиялық ыдырайтын компоненттер сияқты биомедициналық материалдарды әзірлеуге бағытталған стартаптар.
• Гендерді өңдеу және секвенирлеу технологиясының жетістіктері гендік-инженерлік құрамдастардың, мысалы, өзін-өзі жөндей алатын тірі роботтар сияқты кеңейтілген қолданбаларға әкеледі.
• Жаңа патогендерді және вакциналарды табу үшін ғылыми мекемелер мен биофарма арасындағы көбірек ынтымақтастық.
• Әртүрлі ауруларды және генетикалық терапияны зерттеу үшін қолдануға болатын әртүрлі органоидтар және чиптегі дене прототиптері.

Қарастырылатын сұрақтар

• Сіздің ойыңызша, микроб инженериясы қызмет ретінде медициналық зерттеулерді тағы қалай өзгертеді?
• Гендік-инженерлік материалдарды пайдаланудың ықтимал қиындықтары қандай?