Molekuli fuq talba: Katalgu ta' molekuli faċilment disponibbli

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• Diċembru 22, 2022

Sommarju tal-għarfien

Il-bijoloġija sintetika hija xjenza tal-ħajja emerġenti li tapplika prinċipji ta 'inġinerija għall-bijoloġija biex toħloq partijiet u sistemi ġodda. Fl-iskoperta tad-droga, il-bijoloġija sintetika għandha l-potenzjal li tirrivoluzzjona t-trattament mediku billi toħloq molekuli fuq talba. L-implikazzjonijiet fit-tul ta 'dawn il-molekuli jistgħu jinkludu l-użu ta' intelliġenza artifiċjali biex jitħaffef il-proċess tal-ħolqien u ditti bijofarmaċi li jinvestu ħafna f'dan is-suq emerġenti.

Molekuli on-demand kuntest

L-inġinerija metabolika tippermetti lix-xjentisti jużaw ċelluli inġinerija biex joħolqu molekuli ġodda u sostenibbli, bħal bijokarburanti rinnovabbli jew mediċini li jipprevjenu l-kanċer. Bil-ħafna possibbiltajiet li toffri l-inġinerija metabolika, kienet meqjusa bħala waħda mill-“Top Ten Emerging Technologies” mill-Forum Ekonomiku Dinji fl-2016. Barra minn hekk, il-bijoloġija industrijalizzata hija mistennija li tgħin fl-iżvilupp ta’ bijoprodotti u materjali rinnovabbli, ittejjeb l-uċuħ tar-raba’, u tippermetti ġodda. applikazzjonijiet bijomediċi.

L-għan primarju tal-bijoloġija sintetika jew maħluqa fil-laboratorju huwa li tuża prinċipji ta 'inġinerija biex ittejjeb l-inġinerija ġenetika u metabolika. Il-bijoloġija sintetika tinvolvi wkoll ħidmiet mhux metaboliċi, bħal modifiki ġenetiċi li jeliminaw in-nemus li jġorru l-malarja jew mikrobijomi maħdumin li jistgħu potenzjalment jissostitwixxu fertilizzanti kimiċi. Din id-dixxiplina qed tikber b'rata mgħaġġla, appoġġjata minn avvanzi fil-fenotipi ta' prestazzjoni għolja (il-proċess ta' valutazzjoni tal-għamla jew il-karatteristiċi ġenetiċi), l-aċċellerazzjoni tal-kapaċitajiet ta' sekwenzar u sintesi tad-DNA, u editjar ġenetiku ppermettit CRISPR.

Hekk kif dawn it-teknoloġiji javvanzaw, hekk ukoll jagħmlu l-kapaċitajiet tar-riċerkaturi biex joħolqu molekuli u mikrobi fuq talba għal kull tip ta 'riċerka. B'mod partikolari, it-tagħlim tal-magni (ML) huwa għodda effettiva li tista' tħaffef il-ħolqien ta' molekuli sintetiċi billi tbassar kif se ġġib ruħha sistema bijoloġika. Billi jifhem ix-xejriet fid-dejta sperimentali, ML jista 'jipprovdi tbassir mingħajr il-ħtieġa ta' fehim intensiv ta 'kif jaħdem.

Impatt li jfixkel

Il-molekuli fuq talba juru l-aktar potenzjal fl-iskoperta tad-droga. Mira tad-droga hija molekula bbażata fuq il-proteini li għandha rwol li tikkawża sintomi tal-mard. Id-drogi jaġixxu fuq dawn il-molekuli biex ibiddlu jew iwaqqfu l-funzjonijiet li jwasslu għal sintomi tal-mard. Biex isibu mediċini potenzjali, ix-xjentisti spiss jużaw il-metodu invers, li jistudja reazzjoni magħrufa biex jiddetermina liema molekuli huma involuti f'dik il-funzjoni. Din it-teknika tissejjaħ dekonvoluzzjoni fil-mira. Jeħtieġ studji kimiċi u mikrobijoloġiċi kumplessi biex jindikaw liema molekula twettaq il-funzjoni mixtieqa.

Il-bijoloġija sintetika fl-iskoperta tad-droga tippermetti lix-xjenzati jiddisinjaw għodod ġodda biex jinvestigaw il-mekkaniżmi tal-mard fuq livell molekulari. Mod wieħed biex isir dan huwa billi tfassal ċirkwiti sintetiċi, li huma sistemi ħajjin li jistgħu jipprovdu għarfien dwar liema proċessi qed iseħħu fil-livell ċellulari. Dawn l-approċċi tal-bijoloġija sintetika għall-iskoperta tad-droga, magħrufa bħala t-tħaffir tal-ġenoma, irrevoluzzjonaw il-mediċina.

Eżempju ta' kumpanija li tipprovdi molekuli fuq talba hija GreenPharma bbażata fi Franza. Skont is-sit tal-kumpanija, Greenpharma toħloq kimiċi għall-industriji farmaċewtiċi, kosmetiċi, agrikoli, u kimiċi fini bi prezz raġonevoli. Huma jipproduċu molekuli ta 'sinteżi personalizzati f'livelli ta' gramma għal milligrammi. Id-ditta tipprovdi lil kull klijent b'maniġer tal-proġett nominat (Ph.D.) u intervalli ta 'rappurtar regolari. Ditta oħra tax-xjenzi tal-ħajja li toffri dan is-servizz hija OTAVAChemicals ibbażata fil-Kanada, li għandha kollezzjoni ta’ 12-il biljun molekuli aċċessibbli fuq talba bbażati fuq tletin elf bini u 44 reazzjoni interna. 

Implikazzjonijiet ta' molekuli fuq talba

Implikazzjonijiet usa' ta' molekuli fuq talba jistgħu jinkludu: 

• Ditta tax-xjenzi tal-ħajja li tinvesti fl-intelliġenza artifiċjali u l-ML biex tikxef molekuli u komponenti kimiċi ġodda biex iżidu mad-databases tagħhom.
• Aktar kumpaniji li jkollhom aċċess aktar faċli għall-molekuli kellhom bżonn jesploraw aktar u jiżviluppaw prodotti u għodod. 
• Xi xjenzati li jitolbu regolamenti jew standards biex jiżguraw li d-ditti ma jkunux qed jużaw xi molekuli għal riċerka u żvilupp illegali.
• Ditti bijofarmaċi li jinvestu ħafna fil-laboratorji tar-riċerka tagħhom biex jippermettu inġinerija fuq talba u mikrobi bħala servizz għal ditti u organizzazzjonijiet ta 'riċerka oħra tal-bijoteknoloġija.
• Bijoloġija sintetika li tippermetti l-iżvilupp ta 'robots ħajjin u nanopartiċelli li jistgħu jwettqu kirurġiji u jagħtu terapiji ġenetiċi.
• Dipendenza akbar fuq swieq virtwali għall-provvisti kimiċi, li tippermetti lin-negozji jakkwistaw u jiksbu molekuli speċifiċi malajr, ittejjeb l-effiċjenza operattiva tagħhom u tnaqqas il-ħin biex jitqiegħdu fis-suq għal prodotti ġodda.
• Gvernijiet li jippromulgaw politiki biex jimmaniġġjaw l-implikazzjonijiet etiċi u t-tħassib dwar is-sikurezza tal-bijoloġija sintetika, partikolarment fil-kuntest tal-iżvilupp ta 'robots ħajjin u nanopartiċelli għal applikazzjonijiet mediċi.
• Istituzzjonijiet edukattivi jirrevedu l-kurrikuli biex jinkludu suġġetti aktar avvanzati fil-bijoloġija sintetika u x-xjenzi molekulari, u jħejju l-ġenerazzjoni li jmiss ta’ xjenzati għal sfidi u opportunitajiet emerġenti f’dawn l-oqsma.

Mistoqsijiet li għandek tikkunsidra

• X'inhuma xi każijiet ta' użu potenzjali oħra ta' molekuli fuq talba?
• Kif inkella jista' dan is-servizz ibiddel ir-riċerka u l-iżvilupp xjentifiċi?