Storitev mikrobnega inženiringa: podjetja lahko zdaj kupijo sintetične organizme

• Avtor:
• ime avtorja

  Quantumrun Foresight
• December 21, 2022

Povzetek vpogleda

Sintetična biologija se ukvarja z ustvarjanjem nadomestnih organov in edinstvenih vrst organizmov. Ta inovacija je privedla do tega, da biotehnološka podjetja in zagonska podjetja ponujajo odkrivanje novih mikrobov kot storitev, zlasti za razvoj zdravil in raziskave bolezni. Druge dolgoročne posledice te storitve bi lahko vključevale biorazgradljive komponente za elektroniko in več različnih organoidov za testiranje zdravil.

Kontekst storitve mikrobnega inženiringa

Biologi so odkrili, da nekateri mikrobi niso le potencialno smrtonosni organizmi, temveč tudi koristni za zdravje ljudi. Ti »probiotiki« – živi mikroorganizmi, ki izboljšujejo naše zdravje ob ustreznem uživanju – so v glavnem vrste mlečnokislinskih bakterij, ki so že prisotne v nekaterih živilih. Zahvaljujoč tehnologiji sekvenciranja DNK naslednje generacije izvemo več o mikrobih, ki nas kličejo domov, in o tem, kako pomembni so za naše zdravje.

Znanstveniki razvijajo mikrobe za terapijo, ustvarjajo nove seve mikrobov in ciljajo na izboljšave obstoječih sevov. Da bi dosegli te inovacije, raziskovalci mutirajo in sledijo načelom sintetične biologije. Nove mikrobne vrste bodo presegle tisto, kar trenutno obstaja kot probiotična definicija za uporabo v hrani. Namesto tega jih lahko farmacevtska industrija sprejme kot "farmabiotike" ali "žive bioterapevtske izdelke", glede na raziskavo, objavljeno v Frontiers in Microbiology.

Številni gensko spremenjeni mikrobi so bili raziskani za dostavo antigena cepljenja, le malo jih je doseglo klinična preskušanja pri ljudeh. Druge možne uporabe za inženirske mikrobe vključujejo zdravljenje avtoimunskih bolezni, vnetij, raka, okužb in presnovnih motenj. Zaradi uporabnosti gensko spremenjenih mikrobov jih številna biotehnološka podjetja raziskujejo onkraj zdravja in v različnih sektorjih, kot sta kmetijstvo in znanost o materialih.

Moteč vpliv

Leta 2021 je biotehnološki startup Zymergen s sedežem v ZDA objavil svoje načrte za pospešitev razvoja novih izdelkov v biopolimerih in drugih materialih za elektroniko in potrošniški sektor. Po mnenju soustanovitelja Zacha Serberja prihaja do preporoda znanosti o materialih zaradi obilice kemikalij, ki so na voljo v biologiji. Z več kot 75,000 biomolekulami, ki jih ima Zymergen na voljo, je le malo prekrivanja med tem, kar je mogoče najti v naravi, in tistim, kar je treba kupiti pri komercialnih virih.

Zymergenova prva javna ponudba leta 2021 mu je omogočila zbrati 500 milijonov USD, kar pomeni, da je njegova vrednost približno 3 milijarde USD. Podjetje načrtuje lansiranje novih izdelkov s pomočjo sintetične biologije v petih letih ali manj po desetini stroškov tradicionalnih kemikalij in materialov. V skladu z vložitvijo pri ameriški komisiji za vrednostne papirje in borzo (SEC) je ocenjeni časovni načrt za lansiranje izdelka približno pet let in stane 50 milijonov USD.

Drugo področje raziskav gensko spremenjenih mikrobov je področje kemičnih gnojil. Leta 2022 so znanstveniki izvedli poskuse, da bi ta onesnaževala nadomestili z gensko spremenjenimi mikrobi. Raziskovalci so spremenili mutirane seve bakterij, da so kolonizirale korenine riževih rastlin in jim dovajale stalen tok dušika. To bi lahko storili brez odpadkov z modulacijo količine amoniaka, ki ga proizvajajo bakterije. 

Ekipa predlaga, da bi lahko raziskovalci v prihodnosti ustvarili bakterije posebej za zadovoljevanje potreb pridelkov. Ta razvoj bi zmanjšal odtekanje dušika in evtrofikacijo, proces, do katerega pride, ko se kemični odpadki iz tal sperejo v vodna telesa. 

Posledice storitev mikrobnega inženiringa

Širše posledice storitev mikrobnega inženiringa lahko vključujejo: 

• Podjetja Biopharma sodelujejo z biotehnološkimi podjetji za hiter razvoj in testiranje zdravil.
• Uveljavljena podjetja kemične industrije, ki diverzificirajo svoje poslovanje z ustvarjanjem zagonskih podjetij za mikrobno inženirstvo ali vlaganjem vanje za ustvarjanje mikrobov, zasnovanih za proizvodnjo redkih kemičnih spojin.
• Zagonska podjetja, ki se osredotočajo na razvoj biomedicinskih materialov, kot so trdnejše, prožnejše in biorazgradljive komponente za elektroniko.
• Napredek v tehnologiji urejanja genov in sekvenciranja, ki ima za posledico obsežnejšo uporabo gensko spremenjenih komponent, kot so živi roboti, ki se lahko sami popravljajo.
• Več sodelovanja med raziskovalnimi ustanovami in biofarmacijo za odkrivanje novih patogenov in cepiv.
• Različni organoidi in prototipi telesa v čipu, ki jih je mogoče uporabiti za preučevanje različnih bolezni in genetskih terapij.

Vprašanja, ki jih je treba upoštevati

• Kako drugače mislite, da bo mikrobni inženiring kot storitev spremenil medicinske raziskave?
• Kakšni so možni izzivi uporabe gensko spremenjenih materialov?