Quantumrun

Кредит сүрөтү:

iStock

Талап боюнча молекулалар: оңой жеткиликтүү молекулалардын каталогу

Жашоо илимдеринин фирмалары синтетикалык биологияны жана ген инженериясынын жетишкендиктерин колдонушат жана керектүү молекулаларды жаратышат.

Author:
Жазуучу аты
Quantumrun Foresight
December 22, 2022

Кыскача түшүнүк

Синтетикалык биология - жаңы бөлүктөрдү жана системаларды түзүү үчүн биологияга инженердик принциптерди колдонгон жаңы пайда болгон жашоо илими. Дары-дармекти табууда синтетикалык биология суроо-талап боюнча молекулаларды түзүү менен медициналык дарылоону өзгөртүү мүмкүнчүлүгүнө ээ. Бул молекулалардын узак мөөнөттүү кесепеттери бул өнүгүп келе жаткан рынокко чоң инвестиция салган биофарма фирмаларын түзүү процессин тездетүү үчүн жасалма интеллектти колдонууну камтышы мүмкүн.

Талап боюнча молекулалардын контексти

Метаболикалык инженерия илимпоздорго жаңы жана туруктуу молекулаларды түзүү үчүн инженердик клеткаларды колдонууга мүмкүндүк берет, мисалы, кайра жаралуучу биоотун же рактын алдын алуучу дарылар. Метаболикалык инженерия сунуш кылган көптөгөн мүмкүнчүлүктөр менен, ал 2016-жылы Дүйнөлүк Экономикалык Форум тарабынан "Өнүгүп келе жаткан он технологиянын" бири деп эсептелген. Мындан тышкары, индустриалдык биология кайра жаралуучу биопродукттарды жана материалдарды иштеп чыгууга, айыл чарба өсүмдүктөрүн жакшыртууга жана жаңы технологияларды иштетүүгө жардам берет деп күтүлүүдө. биомедициналык колдонмолор.

Синтетикалык же лабораторияда түзүлгөн биологиянын негизги максаты - генетикалык жана метаболикалык инженерияны жакшыртуу үчүн инженердик принциптерди колдонуу. Синтетикалык биология ошондой эле метаболикалык эмес милдеттерди камтыйт, мисалы, безгек алып жүрүүчү чиркейлерди жок кылуучу генетикалык модификациялар же химиялык жер семирткичтерди алмаштырууга мүмкүн болгон инженердик микробиомалар. Бул дисциплина тездик менен өсүп жатат, аны жогорку өндүрүмдүүлүктөгү фенотиптөөдөгү жетишкендиктер (генетикалык түзүлүштү же белгилерди баалоо процесси), ДНКнын секвенирлөө жана синтез мүмкүнчүлүктөрүн тездетүү жана CRISPR иштеткен генетикалык редакциялоо аркылуу колдоого алынат.

Бул технологиялар өнүккөн сайын, изилдөөчүлөрдүн бардык изилдөөлөр үчүн суроо-талапка ылайык молекулаларды жана микробдорду түзүү мүмкүнчүлүктөрү жогорулайт. Атап айтканда, машина үйрөнүү (ML) биологиялык системанын өзүн кандай алып жүрөрүн алдын ала айтуу менен синтетикалык молекулаларды түзүүнү тездетүүчү эффективдүү курал болуп саналат. Эксперименттик маалыматтардагы үлгүлөрдү түшүнүү менен, ML анын кантип иштээрин интенсивдүү түшүнүүнүн зарылдыгы жок эле болжолдоолорду бере алат.

Бузуучу таасир

Талап боюнча молекулалар дары-дармекти ачууда эң потенциалды көрсөтөт. Дары-дармектин максаты - бул оорунун белгилерин пайда кылууда роль ойногон протеинге негизделген молекула. Дары-дармектер оорунун белгилерине алып келген функцияларды өзгөртүү же токтотуу үчүн бул молекулаларга таасир этет. Потенциалдуу дарыларды табуу үчүн окумуштуулар көбүнчө тескери ыкманы колдонушат, ал белгилүү реакцияны изилдеп, кайсы молекулалар ошол функцияга катышканын аныктайт. Бул ыкма максаттуу деконволюция деп аталат. Кайсы молекула керектүү функцияны аткарарын так аныктоо үчүн комплекстүү химиялык жана микробиологиялык изилдөөлөрдү талап кылат.

Синтетикалык биология дары ачылышында илимпоздор молекулярдык деңгээлде оорунун механизмдерин изилдөө үчүн жаңы куралдарды иштеп чыгууга мүмкүнчүлүк берет. Муну жасоонун бир жолу – клеткалык деңгээлде кайсы процесстер болуп жатканын түшүнүүгө жардам бере турган жандуу системалар болгон синтетикалык схемаларды долбоорлоо. Геномду казып алуу деп аталган синтетикалык биологиянын дары-дармектерди табуу ыкмалары медицинада төңкөрүш жасады.

Талап боюнча молекулаларды камсыз кылган компаниянын мисалы Францияда жайгашкан GreenPharma болуп саналат. Компаниянын сайтына ылайык, Greenpharma арзан баада фармацевтика, косметика, айыл чарба жана майда химиялык өнөр жайы үчүн химиялык заттарды жаратат. Алар граммдан миллиграммга чейинки деңгээлдеги атайын синтез молекулаларын чыгарышат. Фирма ар бир кардарга атайын долбоордун менеджери (Ph.D.) жана үзгүлтүксүз отчеттуулук интервалдарын берет. Бул кызматты сунуш кылган дагы бир жашоо илимдери фирмасы Канадада жайгашкан OTAVAChemicals болуп саналат, ал отуз миң курулуш блокторуна жана 12 ички реакцияларга негизделген 44 миллиард жеткиликтүү суроо-талап боюнча молекулалардын коллекциясына ээ.

Талап боюнча молекулалардын кесепеттери

Суроо-талап боюнча молекулалардын кененирээк кесепеттери төмөнкүлөрдү камтышы мүмкүн:

Жашоо илимдеринин фирмасы жасалма интеллектке жана MLге инвестиция салып, алардын маалымат базасына кошуу үчүн жаңы молекулаларды жана химиялык компоненттерди ачат.
Молекулаларга оңой жетүү мүмкүнчүлүгү бар көбүрөөк компаниялар андан ары изилдеп, өнүмдөрдү жана куралдарды иштеп чыгышы керек болчу.
Кээ бир илимпоздор фирмалар кээ бир молекулаларды мыйзамсыз изилдөө жана иштеп чыгуулар үчүн колдонбоосу үчүн ченемдерди же стандарттарды талап кылышууда.
Биофарма фирмалары суроо-талап боюнча жана микроб инженериясын башка биотехнологиялык фирмалар жана изилдөө уюмдары үчүн кызмат катары иштетүү үчүн илимий лабораторияларына көп каражат жумшашат.
Синтетикалык биология жандуу роботторду жана нанобөлүкчөлөрдү иштеп чыгууга мүмкүндүк берет, алар хирургиялык операцияларды жасай алат жана генетикалык терапияны жеткирет.
Химиялык продуктылар үчүн виртуалдык базарларга көз карандылыктын жогорулашы, ишканаларга конкреттүү молекулаларды тезинен алууга жана алууга, алардын иштөө натыйжалуулугун жогорулатууга жана жаңы өнүмдөрдүн рынокко чыгуу убактысын кыскартууга мүмкүндүк берет.
Өкмөттөр синтетикалык биологиянын этикалык кесепеттерин жана коопсуздук маселелерин башкаруу боюнча саясатты иштеп чыгууда, айрыкча медициналык колдонмолор үчүн тирүү роботторду жана нанобөлүкчөлөрдү иштеп чыгуу контекстинде.
Билим берүү мекемелери синтетикалык биология жана молекулярдык илимдер боюнча өнүккөн темаларды камтуу үчүн окуу программаларын кайра карап чыгууда, илимпоздордун кийинки муунун бул тармактарда пайда болгон чакырыктарга жана мүмкүнчүлүктөргө даярдоодо.