Услуги микробной инженерии: теперь компании могут покупать синтетические организмы

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 21 декабря 2022

Сводка статистики

Синтетическая биология занимается созданием замещающих органов и уникальных видов организмов. Это нововведение привело к тому, что биотехнологические фирмы и стартапы предлагают открытие новых микробов в качестве услуги, особенно для разработки лекарств и исследований болезней. Другие долгосрочные последствия этой услуги могут включать биоразлагаемые компоненты для электроники и более разнообразные органоиды для тестирования на наркотики.

Контекст службы микробной инженерии

Биологи обнаружили, что некоторые микробы являются не только потенциально смертельными организмами, но и полезными для здоровья человека. Эти «пробиотики» — живые микроорганизмы, улучшающие наше здоровье при правильном употреблении, — в основном представляют собой виды молочнокислых бактерий, уже присутствующих в определенных продуктах. Благодаря технологиям секвенирования ДНК нового поколения мы больше узнаем о микробах, которые зовут нас домой, и о том, насколько они важны для нашего здоровья.

Ученые разрабатывают микробы для терапии, создают новые штаммы микроорганизмов и стремятся улучшить существующие штаммы. Чтобы добиться этих инноваций, исследователи мутируют и следуют принципам синтетической биологии. Новые виды микробов выйдут за рамки того, что в настоящее время существует в качестве определения пробиотиков для пищевых продуктов. Вместо этого фармацевтическая промышленность может принять их как «фармабиотики» или «живые биотерапевтические продукты», согласно исследованию, опубликованному в Frontiers in Microbiology.

Многие генно-инженерные микробы были исследованы для доставки вакцинного антигена, но лишь немногие из них прошли клинические испытания на людях. Другие потенциальные области применения созданных микробов включают лечение аутоиммунных заболеваний, воспалений, рака, инфекций и нарушений обмена веществ. Из-за полезности генетически модифицированных микробов многие биотехнологические фирмы исследуют их не только в области здравоохранения, но и в различных секторах, таких как сельское хозяйство и материаловедение.

Разрушительное воздействие

В 2021 году базирующийся в США биотехнологический стартап Zymergen объявил о своих планах ускорить разработку новых продуктов из биополимеров и других материалов для сектора электроники и товаров народного потребления. По словам соучредителя Зака ​​Сербера, материаловедение переживает ренессанс из-за обилия химических веществ, доступных в биологии. Имея в распоряжении Zymergen более 75,000 XNUMX биомолекул, мало общего между тем, что можно найти в природе, и тем, что нужно покупать из коммерческих источников.

Первичное публичное размещение акций Zymergen в 2021 году позволило ей привлечь 500 миллионов долларов США, в результате чего ее стоимость составила примерно 3 миллиарда долларов США. Компания планирует запустить новые продукты с помощью синтетической биологии в течение пяти лет или меньше, стоимость которых составит десятую часть стоимости традиционных химикатов и материалов. Согласно документации, поданной в Комиссию по ценным бумагам и биржам США (SEC), предполагаемый срок запуска продукта составит примерно пять лет и будет стоить 50 миллионов долларов США.

Еще одна область исследований генно-инженерных микробов связана с химическими удобрениями. В 2022 году ученые провели эксперименты по замене этих загрязнителей генно-инженерными микробами. Исследователи модифицировали мутантные штаммы бактерий, чтобы они колонизировали корни растений риса и доставляли им постоянный поток азота. Они могли сделать это без отходов, регулируя количество аммиака, производимого бактериями. 

Команда предполагает, что в будущем исследователи могут создавать бактерии специально для удовлетворения потребностей сельскохозяйственных культур. Это развитие уменьшит сток азота и эвтрофикацию, процесс, который происходит, когда химические отходы из почвы смываются в водоемы. 

Последствия услуг микробной инженерии

Более широкие последствия услуг микробной инженерии могут включать: 

• Биофармацевтические фирмы сотрудничают с биотехнологическими компаниями для ускорения разработки и тестирования лекарств.
• Устоявшиеся фирмы химической промышленности диверсифицируют свою деятельность, создавая или инвестируя в стартапы по разработке микробов для создания микробов, предназначенных для производства редких химических соединений.
• Стартапы, занимающиеся разработкой биомедицинских материалов, таких как более прочные, гибкие, биоразлагаемые компоненты для электроники.
• Достижения в технологии редактирования генов и секвенирования приводят к более широкому применению генетически модифицированных компонентов, таких как живые роботы, которые могут самовосстанавливаться.
• Расширение сотрудничества между научно-исследовательскими институтами и биофармацевтикой для открытия новых патогенов и вакцин.
• Разнообразные органоиды и прототипы «тело-в-чипе», которые можно использовать для изучения различных заболеваний и методов генетической терапии.

Вопросы для рассмотрения

• Как еще, по вашему мнению, микробная инженерия как услуга изменит медицинские исследования?
• Каковы потенциальные проблемы использования генетически модифицированных материалов?