Микроб-инженерийн үйлчилгээ: Компаниуд одоо синтетик организм худалдаж авах боломжтой

• Зохиогчийн тухай:
• Зохиогчийн нэр

  Quantumrun Foresight
• Арванхоёрдугаар сар 21, 2022

Үзэл баримтлалын хураангуй

Синтетик биологи нь орлуулах эрхтнүүд, өвөрмөц төрлийн организмуудыг бий болгох асуудлыг авч үздэг. Энэхүү шинэлэг зүйл нь биотехнологийн пүүсүүд болон стартапууд шинэ микробуудыг илрүүлэх үйлчилгээ, ялангуяа эм боловсруулах, өвчин судлалын чиглэлээр үйлчилгээ үзүүлэхэд хүргэсэн. Энэхүү үйлчилгээний бусад урт хугацааны үр дагавар нь электроникийн биологийн задралд ордог бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон эмийн туршилтанд зориулсан илүү олон төрлийн органоидуудыг багтааж болно.

Микроб-инженерийн үйлчилгээний нөхцөл

Биологичид зарим микробууд үхлийн аюултай организм төдийгүй хүний ​​эрүүл мэндэд тустай болохыг олж мэдсэн. Эдгээр "пробиотикууд" буюу хангалттай хэрэглэснээр бидний эрүүл мэндийг сайжруулдаг амьд бичил биетүүд нь голчлон тодорхой хоолонд байдаг сүүн хүчлийн бактери юм. Дараагийн үеийн ДНХ-ийн дараалал тогтоох технологийн ачаар бид биднийг гэр гэж дууддаг микробууд болон тэдгээр нь бидний эрүүл мэндэд хэчнээн чухал болох талаар илүү ихийг мэдэж байна.

Эрдэмтэд эмчилгээний зориулалтаар микробуудыг боловсруулж, шинэ бичил биетний омгийг бий болгож, одоо байгаа омгийг сайжруулах зорилготой юм. Эдгээр шинэлэг зүйлд хүрэхийн тулд судлаачид мутаци хийж, синтетик биологийн зарчмуудыг дагаж мөрддөг. Шинэ төрлийн бичил биетүүд нь хүнсний хэрэглээнд зориулагдсан пробиотик тодорхойлолтоос илүү байх болно. Үүний оронд эмийн үйлдвэрүүд үүнийг "эмийн эм" эсвэл "амьд био эмчилгээний бүтээгдэхүүн" болгон ашиглаж болно гэж Frontiers in Microbiology сэтгүүлд нийтэлсэн байна.

Вакцинжуулалтын эсрэгтөрөгчийг дамжуулах зорилгоор генийн инженерчлэлийн аргаар боловсруулсан олон микробуудыг судалсан боловч цөөхөн нь хүний ​​эмнэлзүйн туршилтанд хүрсэн байна. Инженерийн бичил биетний бусад боломжит хэрэглээ бол аутоиммун өвчин, үрэвсэл, хорт хавдар, халдвар, бодисын солилцооны эмгэгийг эмчлэх явдал юм. Генийн инженерчлэгдсэн бичил биетүүд ашиг тустай байдаг тул биотехнологийн олон пүүсүүд эрүүл мэндээс гадна хөдөө аж ахуй, материалын шинжлэх ухаан зэрэг янз бүрийн салбарт тэдгээрийг судалж байна.

Сөрөг нөлөө

2021 онд АНУ-д төвтэй биотехнологийн гарааны компани Zymergen электроник болон хэрэглээний салбарт биополимер болон бусад материалд шинэ бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх төлөвлөгөөгөө зарлав. Хамтран үүсгэн байгуулагч Зак Серберийн хэлснээр, биологийн тусламжтайгаар химийн бодисууд элбэг байдаг тул материаллаг шинжлэх ухааны сэргэн мандалт бий. Zymergen-ийн мэдэлд байгаа 75,000 гаруй биомолекулууд байгалиас олж болох зүйлс болон арилжааны эх үүсвэрээс худалдаж авах шаардлагатай зүйлсийн хооронд бараг давхцдаггүй.

Zymergen 2021 онд анх удаа олон нийтэд санал болгосноор 500 сая доллар босгох боломжийг олгож, үнэ цэнэ нь ойролцоогоор 3 тэрбум доллар болсон. Тус компани таван жилийн дараа буюу түүнээс бага хугацаанд уламжлалт химийн бодис, материалын зардлын аравны нэгээр нь синтетик биологийн аргаар шинэ бүтээгдэхүүн гаргахаар төлөвлөж байна. АНУ-ын Үнэт цаас, биржийн хороонд (SEC) өгсөн мэдүүлгийн дагуу бүтээгдэхүүн гаргахад ойролцоогоор таван жил, 50 сая ам.долларын өртөгтэй байна.

Генийн инженерийн аргаар боловсруулсан микробын судалгааны өөр нэг чиглэл бол химийн бордооны орон зай юм. 2022 онд эрдэмтэд эдгээр бохирдуулагчийг генийн инженерийн аргаар боловсруулсан микробоор солих туршилт хийсэн. Судлаачид цагаан будааны ургамлын үндсийг колоничилж, азотын тогтвортой урсгалыг тэдэнд хүргэхийн тулд бактерийн мутант омгийг өөрчилсөн. Тэд бактерийн үйлдвэрлэсэн аммиакийн хэмжээг өөрчлөх замаар хог хаягдалгүйгээр хийж чадна. 

Ирээдүйд судлаачид үр тарианы хэрэгцээг хангахын тулд тусгайлан бактери үүсгэж магадгүй гэж тус багийнхан санал болгож байна. Энэхүү бүтээн байгуулалт нь азотын урсац болон эвтрофикацийг бууруулж, хөрсний химийн хаягдал усанд урсах үед үүсдэг процесс юм. 

Микроб-инженерийн үйлчилгээний үр дагавар

Микробын инженерчлэлийн үйлчилгээний өргөн хүрээний үр дагавар нь дараахь зүйлийг агуулж болно. 

• Биофарма фирмүүд биотехнологийн компаниудтай хамтран эмийн боловсруулалт, туршилтыг хурдасгадаг.
• Химийн үйлдвэрлэлийн үүсгэн байгуулагдсан пүүсүүд нь ховор химийн нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхээр зохион бүтээсэн микробуудыг бий болгохын тулд микробын инженерийн гарааны бизнесийг бий болгох эсвэл хөрөнгө оруулалт хийх замаар үйл ажиллагаагаа төрөлжүүлж байна.
• Электроникийн илүү бат бөх, уян хатан, биологийн задралд ордог бүрэлдэхүүн хэсгүүд гэх мэт био анагаахын материалын хөгжилд анхаарлаа хандуулдаг стартапууд.
• Ген засварлах, дараалал тогтоох технологийн дэвшил нь генийн инженерчлэгдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг, тухайлбал өөрийгөө засах чадвартай амьд роботуудыг илүү өргөн хүрээнд ашиглах боломжийг бий болгосон.
• Шинэ эмгэг төрүүлэгч ба вакциныг илрүүлэхийн тулд судалгааны байгууллагууд болон биофарма хоорондын хамтын ажиллагаа нэмэгдэнэ.
• Төрөл бүрийн өвчин, генетикийн эмчилгээг судлахад ашиглаж болох олон төрлийн органоид ба чип доторх биет загварууд.

Анхаарах асуултууд

• Микробын инженерчлэл нь эмнэлгийн судалгааг өөр яаж өөрчилнө гэж та бодож байна вэ?
• Генийн инженерчлэгдсэн материалыг ашиглахад ямар бэрхшээл тулгарч болох вэ?