Shërbimi i inxhinierisë së mikrobeve: Kompanitë tani mund të blejnë organizma sintetikë

• Author:
• Emri i autorit

  Parashikimi Kuantumrun
• Dhjetor 21, 2022

Përmbledhje e pasqyrës

Biologjia sintetike merret me krijimin e organeve zëvendësuese dhe llojeve unike të organizmave. Kjo risi ka bërë që firmat bioteknike dhe startup-et të ofrojnë zbulimin e mikrobeve të reja si një shërbim, veçanërisht për zhvillimin e ilaçeve dhe kërkimin e sëmundjeve. Implikime të tjera afatgjata të këtij shërbimi mund të përfshijnë komponentë të biodegradueshëm për elektronikë dhe organoidë më të ndryshëm për testimin e drogës.

Konteksti i shërbimit mikrob-inxhinierik

Biologët kanë zbuluar se disa mikrobe nuk janë vetëm organizma potencialisht vdekjeprurës, por edhe të dobishëm për shëndetin e njeriut. Këta "probiotikë" - mikroorganizma të gjallë që përmirësojnë shëndetin tonë kur konsumohen në mënyrë adekuate - janë kryesisht lloje të baktereve të acidit laktik tashmë të pranishme në ushqime të caktuara. Falë teknologjisë së sekuencës së ADN-së të gjeneratës së ardhshme, ne po mësojmë më shumë rreth mikrobeve që na thërrasin në shtëpi—dhe sa të rëndësishme janë ato për shëndetin tonë.

Shkencëtarët janë duke inxhinieruar mikrobet për terapi, duke krijuar shtame të reja mikrobike dhe duke synuar përmirësimet e shtameve ekzistuese. Për të arritur këto risi, studiuesit ndryshojnë dhe ndjekin parimet e biologjisë sintetike. Speciet e reja të mikrobit do të jenë përtej asaj që ekziston aktualisht si një përkufizim probiotik për aplikimet ushqimore. Në vend të kësaj, industria farmaceutike mund t'i adoptojë ato si "farmabiotikë" ose "produkte të gjalla bioterapeutike", sipas hulumtimit të botuar në Frontiers in Microbiology.

Shumë mikrobe të krijuara gjenetikisht janë eksploruar për shpërndarjen e antigjenit të vaksinimit, por pak prej tyre kanë arritur në provat klinike njerëzore. Përdorime të tjera të mundshme për mikrobet e krijuara përfshijnë trajtimin e sëmundjeve autoimune, inflamacionin, kancerin, infeksionet dhe çrregullimet metabolike. Për shkak të dobisë së mikrobeve të krijuara gjenetikisht, shumë firma bioteknike po i eksplorojnë ato përtej shëndetësisë dhe në sektorë të ndryshëm, si bujqësia dhe shkencat e materialeve.

Ndikim shkatërrues

Në vitin 2021, kompania fillestare e bioteknologjisë me bazë në SHBA, Zymergen njoftoi planet e saj për të përshpejtuar zhvillimin e produkteve të reja në biopolimere dhe materiale të tjera për sektorët e elektronikës dhe kujdesit ndaj konsumatorit. Sipas bashkëthemeluesit Zach Serber, ekziston një rilindje e shkencës materiale për shkak të bollëkut të kimikateve të disponueshme përmes biologjisë. Me mbi 75,000 biomolekula në dispozicion të Zymergen, ka pak mbivendosje midis asaj që mund të gjendet në natyrë dhe asaj që duhet të blihet nga burime komerciale.

Oferta fillestare publike e Zymergen në vitin 2021 e lejoi atë të grumbullonte 500 milionë dollarë, duke e vendosur vlerën e saj në rreth 3 miliardë dollarë. Kompania planifikon të lançojë produkte të reja përmes biologjisë sintetike në pesë vjet ose më pak me një të dhjetën e kostos së kimikateve dhe materialeve tradicionale. Sipas paraqitjes së tij në Komisionin e Letrave me Vlerë dhe Shkëmbim të SHBA-së (SEC), afati kohor i vlerësuar për lançimin e një produkti është afërsisht pesë vjet, që kushton 50 milionë dollarë.

Një fushë tjetër e kërkimit për mikrobet e krijuara gjenetikisht është në hapësirën e plehrave kimike. Në vitin 2022, shkencëtarët kryen eksperimente për të zëvendësuar këta ndotës me mikrobe të modifikuara gjenetikisht. Studiuesit modifikuan lloje mutante të baktereve për të kolonizuar rrënjët e bimëve të orizit dhe për t'u dhënë atyre një rrjedhë të qëndrueshme të azotit. Ata mund ta bëjnë këtë pa mbeturina duke modifikuar sasinë e amoniakut që prodhojnë bakteret. 

Ekipi sugjeron që, në të ardhmen, studiuesit mund të krijojnë baktere posaçërisht për të përmbushur nevojat e të korrave. Ky zhvillim do të reduktonte rrjedhjen e azotit dhe eutrofikimin, një proces që ndodh kur mbetjet kimike nga toka shpërndahen në trupat ujorë. 

Implikimet e shërbimeve mikro-inxhinierike

Implikimet më të gjera të shërbimeve të inxhinierisë mikrobe mund të përfshijnë: 

• Firmat Biopharma që bashkëpunojnë me kompanitë bioteknike për të përshpejtuar zhvillimin dhe testimin e barnave.
• Firmat e themeluara të industrisë kimike që diversifikojnë operacionet e tyre duke krijuar ose investuar në startup-e të inxhinierisë mikrobe për të krijuar mikrobe të krijuara për të prodhuar përbërje të rralla kimike.
• Fillesat që fokusohen në zhvillimin e materialeve biomjekësore, të tilla si komponentë më të fortë, më fleksibël dhe të biodegradueshëm për elektronikë.
• Përparimet në teknologjinë e redaktimit dhe renditjes së gjeneve që rezultojnë në aplikime më të gjera të komponentëve të inxhinieruar gjenetikisht, siç janë robotët e gjallë që mund të vetë-riparohen.
• Më shumë bashkëpunim midis institucioneve kërkimore dhe biofarmës për të zbuluar patogjenë dhe vaksina të reja.
• Organoidë të ndryshëm dhe prototipe trup-në-një çip që mund të përdoren për të studiuar sëmundje të ndryshme dhe terapi gjenetike.

Pyetje që duhen marrë parasysh

• Si mendoni ndryshe inxhinieria e mikrobeve si shërbim do të ndryshojë kërkimin mjekësor?
• Cilat janë sfidat e mundshme të përdorimit të materialeve të modifikuara gjenetikisht?