Услуга микробног инжењеринга: Компаније сада могу да купују синтетичке организме

• Аутор:
• ime аутора

  Куантумрун Форесигхт
• Декабрь 21, 2022

Сажетак увида

Синтетичка биологија се бави стварањем органа за замену и јединствених врста организама. Ова иновација је довела до тога да биотехнолошке фирме и стартап компаније нуде откривање нових микроба као услугу, посебно за развој лекова и истраживање болести. Друге дугорочне импликације ове услуге могле би укључити биоразградиве компоненте за електронику и разноврсније органоиде за тестирање лекова.

Контекст услуге микробног инжењеринга

Биолози су открили да неки микроби нису само потенцијално смртоносни организми, већ и корисни за људско здравље. Ови „пробиотици“ — живи микроорганизми који побољшавају наше здравље када се конзумирају на адекватан начин — углавном су врсте бактерија млечне киселине које су већ присутне у одређеним намирницама. Захваљујући технологији секвенцирања ДНК следеће генерације, учимо више о микробима који нас зову кући — и колико су важни за наше здравље.

Научници конструишу микробе за терапију, стварају нове микробне сојеве и циљају на побољшања постојећих сојева. Да би постигли ове иновације, истраживачи мутирају и следе принципе синтетичке биологије. Нова врста микроба биће изван онога што тренутно постоји као пробиотичка дефиниција за примену у храни. Уместо тога, фармацеутска индустрија их може усвојити као „фармабиотике“ или „живе биотерапеутске производе“, према истраживању објављеном у Фронтиерс ин Мицробиологи.

Многи генетски модификовани микроби су истражени за испоруку антигена вакцинације, али мало њих је стигло до клиничких испитивања на људима. Друге потенцијалне употребе конструисаних микроба укључују лечење аутоимуних болести, запаљења, рака, инфекција и метаболичких поремећаја. Због корисности генетски модификованих микроба, многе биотехнолошке фирме их истражују изван здравља иу различитим секторима, као што су пољопривреда и науке о материјалима.

Ометајући утицај

2021. године, амерички биотехнолошки стартуп Зимерген најавио је своје планове за убрзање развоја нових производа у биополимерима и другим материјалима за електронику и сектор бриге о потрошачима. Према суоснивачу Заку Серберу, постоји ренесанса науке о материјалима због обиља хемикалија доступних кроз биологију. Са преко 75,000 биомолекула којима Зимерген располаже, мало се преклапа између онога што се може наћи у природи и онога што треба купити из комерцијалних извора.

Иницијална јавна понуда Зимерген-а 2021. године омогућила му је да прикупи 500 милиона долара, стављајући његову вредност на приближно 3 милијарде долара. Компанија планира да лансира нове производе путем синтетичке биологије за пет година или мање по десетини цене традиционалних хемикалија и материјала. Према његовом поднеску америчкој Комисији за хартије од вредности (СЕЦ), процењени рок за лансирање производа је отприлике пет година, који кошта 50 милиона долара.

Још једна област истраживања генетски модификованих микроба је у области хемијских ђубрива. 2022. године, научници су спровели експерименте за замену ових загађивача генетски модификованим микробима. Истраживачи су модификовали мутантне сојеве бактерија како би колонизовали корење биљака пиринча и испоручили им сталан ток азота. Могли су то да ураде без отпада модулацијом количине амонијака коју производе бактерије. 

Тим сугерише да би у будућности истраживачи могли да створе бактерије посебно да задовоље потребе усева. Овај развој би смањио отицање азота и еутрофикацију, процес који се дешава када се хемијски отпад из тла испере у водене површине. 

Импликације услуга микробног инжењеринга

Шире импликације услуга микробног инжењеринга могу укључивати: 

• Биофарма компаније сарађују са биотехнолошким компанијама на убрзаном развоју и тестирању лекова.
• Утемељене фирме из хемијске индустрије диверзификују своје операције стварањем или улагањем у стартапове за микробни инжењеринг како би створили микробе пројектоване за производњу ретких хемијских једињења.
• Стартапи који се фокусирају на развој биомедицинских материјала, као што су чвршће, флексибилније, биоразградиве компоненте за електронику.
• Напредак у технологији уређивања гена и секвенционирања резултира експанзивнијим применама генетски модификованих компоненти, као што су живи роботи који се могу самопоправљати.
• Више сарадње између истраживачких институција и биофарме на откривању нових патогена и вакцина.
• Различити органоиди и прототипови тела у чипу који се могу користити за проучавање различитих болести и генетских терапија.

Питања која треба размотрити

• Шта иначе мислите да ће микробни инжењеринг као услуга променити медицинска истраживања?
• Који су потенцијални изазови коришћења генетски модификованих материјала?