Mikrobeingenjörstjänst: Företag kan nu köpa syntetiska organismer

• Författare:
• författarnamn

  Quantumrun Framsyn
• December 21, 2022

Insiktssammanfattning

Syntetisk biologi handlar om att skapa ersättningsorgan och unika typer av organismer. Denna innovation har lett till att bioteknikföretag och startups erbjuder upptäckten av nya mikrober som en tjänst, särskilt för läkemedelsutveckling och sjukdomsforskning. Andra långsiktiga konsekvenser av denna tjänst kan inkludera biologiskt nedbrytbara komponenter för elektronik och mer olika organoider för drogtester.

Kontext för mikrobe-ingenjörstjänster

Biologer har upptäckt att vissa mikrober inte bara är potentiellt dödliga organismer utan också fördelaktiga för människors hälsa. Dessa "probiotika" - levande mikroorganismer som förbättrar vår hälsa när de konsumeras adekvat - är huvudsakligen arter av mjölksyrabakterier som redan finns i vissa livsmedel. Tack vare nästa generations DNA-sekvenseringsteknik lär vi oss mer om mikroberna som kallar oss hem – och hur viktiga de är för vår hälsa.

Forskare konstruerar mikrober för terapi, skapar nya mikrobiella stammar och riktar in sig på förbättringar av befintliga stammar. För att uppnå dessa innovationer muterar forskare och följer principerna för syntetisk biologi. De nya mikroberterna kommer att vara bortom vad som för närvarande existerar som en probiotisk definition för livsmedelstillämpningar. Istället kan läkemedelsindustrin anta dem som "farmabiotika" eller "levande bioterapeutiska produkter", enligt forskning publicerad i Frontiers in Microbiology.

Många genetiskt modifierade mikrober har undersökts för leverans av vaccinationsantigen, men få har nått kliniska prövningar på människa. Andra potentiella användningsområden för konstruerade mikrober inkluderar behandling av autoimmuna sjukdomar, inflammation, cancer, infektioner och metabola störningar. På grund av användbarheten av genetiskt modifierade mikrober, utforskar många bioteknikföretag dem bortom hälsa och in i olika sektorer, såsom jordbruk och materialvetenskap.

Störande inverkan

År 2021 tillkännagav den USA-baserade bioteknikstartupen Zymergen sina planer på att påskynda utvecklingen av nya produkter inom biopolymerer och andra material för elektronik- och konsumentvårdssektorerna. Enligt medgrundaren Zach Serber finns det en materialvetenskaplig renässans på grund av det överflöd av kemikalier som är tillgängliga genom biologin. Med över 75,000 XNUMX biomolekyler till Zymergens förfogande finns det liten överlappning mellan vad som finns i naturen och vad som behöver köpas från kommersiella källor.

Zymergens börsintroduktion 2021 tillät det att ta in 500 miljoner USD, vilket satte dess värde till cirka 3 miljarder USD. Företaget planerar att lansera nya produkter genom syntetisk biologi inom fem år eller mindre till en tiondel av kostnaden för traditionella kemikalier och material. Enligt dess anmälan till US Securities and Exchange Commission (SEC) är den beräknade tidslinjen för lansering av en produkt cirka fem år, vilket kostar 50 miljoner USD.

Ett annat forskningsområde för genetiskt modifierade mikrober är området för kemiska gödningsmedel. År 2022 genomförde forskare experiment för att ersätta dessa föroreningar med genetiskt modifierade mikrober. Forskarna modifierade mutanta bakteriestammar för att kolonisera rötterna av risplantor och leverera en stadig ström av kväve till dem. De kunde göra det utan avfall genom att modulera mängden ammoniak som bakterierna producerade. 

Teamet föreslår att forskare i framtiden kan skapa bakterier specifikt för att möta behoven hos grödor. Denna utveckling skulle minska kväveavrinning och övergödning, en process som sker när kemiskt avfall från marken sköljs av i vattendrag. 

Implikationer av mikrobeingenjörstjänster

Vidare implikationer av mikrobeingenjörstjänster kan inkludera: 

• Biopharma-företag som samarbetar med bioteknikföretag för att snabba upp läkemedelsutveckling och testning.
• Etablerade företag inom kemiindustrin diversifierar sin verksamhet genom att skapa eller investera i startups för mikrobeteknik för att skapa mikrober konstruerade för att producera sällsynta kemiska föreningar.
• Nystartade företag med fokus på utveckling av biomedicinskt material, såsom robustare, mer flexibla, biologiskt nedbrytbara komponenter för elektronik.
• Framsteg inom genredigering och sekvenseringsteknik som resulterar i mer expansiva tillämpningar av genetiskt modifierade komponenter, såsom levande robotar som kan självreparera.
• Mer samarbete mellan forskningsinstitutioner och biopharma för att upptäcka nya patogener och vacciner.
• Olika organoider och body-in-a-chip-prototyper som kan användas för att studera olika sjukdomar och genetiska terapier.

Frågor att överväga

• Hur tror du annars att mikrobeteknik som tjänst kommer att förändra medicinsk forskning?
• Vilka är de potentiella utmaningarna med att använda genetiskt modifierade material?