Serviciu de inginerie microbiană: Companiile pot acum achiziționa organisme sintetice

• Autor:
• Numele autorului

  Previziune Quantumrun
• December 21, 2022

Rezumat perspectivă

Biologia sintetică se ocupă cu crearea de organe de înlocuire și de tipuri unice de organisme. Această inovație a condus la firmele biotehnologice și startup-urile care oferă descoperirea de noi microbi ca serviciu, în special pentru dezvoltarea de medicamente și cercetarea bolilor. Alte implicații pe termen lung ale acestui serviciu ar putea include componente biodegradabile pentru electronice și organoizi mai diversi pentru testarea medicamentelor.

Contextul serviciului de inginerie microbiană

Biologii au descoperit că unii microbi nu sunt doar organisme potențial letale, ci și beneficii pentru sănătatea umană. Aceste „probiotice” – microorganisme vii care ne îmbunătățesc sănătatea atunci când sunt consumate în mod adecvat – sunt în principal specii de bacterii lactice deja prezente în anumite alimente. Datorită tehnologiei de secvențiere a ADN-ului de ultimă generație, aflăm mai multe despre microbii care ne cheamă acasă – și cât de importanți sunt aceștia pentru sănătatea noastră.

Oamenii de știință proiectează microbi pentru terapie, creează noi tulpini microbiene și vizează îmbunătățiri ale tulpinilor existente. Pentru a realiza aceste inovații, cercetătorii modifică și urmează principiile biologiei sintetice. Noile specii de microbi vor depăși ceea ce există în prezent ca definiție probiotică pentru aplicațiile alimentare. În schimb, industria farmaceutică le poate adopta ca „farmabiotice” sau „produse bioterapeutice vii”, potrivit cercetărilor publicate în Frontiers in Microbiology.

Mulți microbi modificați genetic au fost explorați pentru livrarea antigenului de vaccinare, dar puțini au ajuns la studii clinice umane. Alte utilizări potențiale pentru microbii modificați includ tratarea bolilor autoimune, inflamației, cancerului, infecțiilor și tulburărilor metabolice. Datorită utilității microbilor modificați genetic, multe firme de biotehnologie îi explorează dincolo de sănătate și în diferite sectoare, cum ar fi agricultura și știința materialelor.

Impact perturbator

În 2021, startup-ul de biotehnologie Zymergen din SUA și-a anunțat planurile de a accelera dezvoltarea de noi produse în biopolimeri și alte materiale pentru sectoarele electronice și de îngrijire a consumatorilor. Potrivit co-fondatorului Zach Serber, există o renaștere a științei materialelor din cauza abundenței de substanțe chimice disponibile prin biologie. Cu peste 75,000 de biomolecule la dispoziția Zymergen, există puține suprapuneri între ceea ce poate fi găsit în natură și ceea ce trebuie cumpărat din surse comerciale.

Oferta publică inițială a Zymergen din 2021 ia permis să strângă 500 de milioane USD, punându-și valoarea la aproximativ 3 miliarde USD. Compania intenționează să lanseze noi produse prin biologie sintetică în cinci ani sau mai puțin la o zecime din costul produselor chimice și materialelor tradiționale. Conform depunerii sale la Comisia pentru Valori Mobiliare și Schimb (SEC) din SUA, termenul estimat pentru lansarea unui produs este de aproximativ cinci ani, costând 50 de milioane USD.

Un alt domeniu de cercetare pentru microbii modificați genetic este cel al îngrășămintelor chimice. În 2022, oamenii de știință au efectuat experimente pentru a înlocui acești poluanți cu microbi modificați genetic. Cercetătorii au modificat tulpini mutante de bacterii pentru a coloniza rădăcinile plantelor de orez și pentru a le furniza un flux constant de azot. Ei ar putea face acest lucru fără deșeuri, modulând cantitatea de amoniac produsă de bacterii. 

Echipa sugerează că, în viitor, cercetătorii pot crea bacterii special pentru a satisface nevoile culturilor. Această dezvoltare ar reduce scurgerea azotului și eutrofizarea, un proces care are loc atunci când deșeurile chimice din sol sunt spălate în corpurile de apă. 

Implicațiile serviciilor de inginerie microbiană

Implicațiile mai largi ale serviciilor de inginerie microbiană pot include: 

• Firmele biofarmaceutice care colaborează cu companii de biotehnologie pentru a accelera dezvoltarea și testarea medicamentelor.
• Firme consacrate din industria chimică care își diversifică operațiunile prin crearea sau investirea în startup-uri de inginerie microbiană pentru a crea microbi proiectați pentru a produce compuși chimici rari.
• Startup-uri care se concentrează pe dezvoltarea de materiale biomedicale, cum ar fi componente mai rezistente, mai flexibile și biodegradabile pentru electronice.
• Progrese în tehnologia de editare și secvențiere a genelor care au ca rezultat aplicații mai extinse ale componentelor modificate genetic, cum ar fi roboții vii care se pot auto-repara.
• Mai multă colaborare între instituțiile de cercetare și biofarma pentru a descoperi noi agenți patogeni și vaccinuri.
• Diverse organoizi și prototipuri body-in-a-chip care pot fi folosite pentru a studia diferite boli și terapii genetice.

Întrebări de luat în considerare

• Cum altfel credeți că ingineria microbilor ca serviciu va schimba cercetarea medicală?
• Care sunt provocările potențiale ale utilizării materialelor modificate genetic?