Послуги мікробної інженерії: тепер компанії можуть купувати синтетичні організми

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• 21 Грудня, 2022

Короткий огляд

Синтетична біологія займається створенням замінних органів і унікальних видів організмів. Ця інновація призвела до того, що біотехнологічні фірми та стартапи пропонують відкриття нових мікробів як послугу, зокрема для розробки ліків і дослідження захворювань. Інші довгострокові наслідки цієї послуги можуть включати біологічно розкладані компоненти для електроніки та більш різноманітні органоїди для тестування на ліки.

Контекст служби мікробної інженерії

Біологи виявили, що деякі мікроби є не лише потенційно смертельними організмами, але й корисними для здоров’я людини. Ці «пробіотики» — живі мікроорганізми, які покращують наше здоров’я при належному вживанні — це переважно види молочнокислих бактерій, які вже присутні в певних продуктах харчування. Завдяки технології секвенування ДНК наступного покоління ми дізнаємося більше про мікроби, які викликають нас додому, і про те, наскільки вони важливі для нашого здоров’я.

Вчені створюють мікроби для терапії, створюють нові мікробні штами та націлюються на вдосконалення існуючих штамів. Щоб досягти цих інновацій, дослідники мутують і дотримуються принципів синтетичної біології. Нові види мікробів будуть виходити за межі того, що зараз існує як визначення пробіотиків для харчових продуктів. Натомість фармацевтична промисловість може прийняти їх як «фармабіотики» або «живі біотерапевтичні продукти», згідно з дослідженням, опублікованим у Frontiers in Microbiology.

Було досліджено багато генно-інженерних мікробів для доставки вакцинного антигену, але небагато з них досягли клінічних випробувань на людях. Інші потенційні можливості використання сконструйованих мікробів включають лікування аутоімунних захворювань, запалень, раку, інфекцій і метаболічних розладів. Через корисність генно-інженерних мікробів багато біотехнологічних фірм досліджують їх не тільки в галузі охорони здоров’я, але й у різних секторах, таких як сільське господарство та матеріалознавство.

Руйнівний вплив

У 2021 році американський біотехнологічний стартап Zymergen оголосив про свої плани прискорити розробку нових продуктів із біополімерів та інших матеріалів для секторів електроніки та догляду за споживачами. За словами співзасновника Зака ​​Сербера, відбувається ренесанс матеріалознавства через велику кількість хімічних речовин, доступних через біологію. З більш ніж 75,000 XNUMX біомолекул, які знаходяться в розпорядженні Zymergen, існує незначне збігання між тим, що можна знайти в природі, і тим, що потрібно купувати в комерційних джерелах.

Первинне публічне розміщення акцій компанії Zymergen у 2021 році дозволило їй залучити 500 мільйонів доларів США, встановивши її вартість приблизно у 3 мільярди доларів США. Компанія планує випустити нові продукти за допомогою синтетичної біології через п’ять років або менше за десяту частину вартості традиційних хімікатів і матеріалів. Згідно з документом, поданим до Комісії з цінних паперів і бірж США (SEC), орієнтовний термін запуску продукту становить приблизно п’ять років, вартістю 50 мільйонів доларів США.

Ще один напрямок досліджень генно-інженерних мікробів – хімічні добрива. У 2022 році вчені провели експерименти, щоб замінити ці забруднювачі генно-інженерними мікробами. Дослідники модифікували мутантні штами бактерій, щоб колонізувати коріння рисових рослин і доставляти їм постійний потік азоту. Вони могли зробити це без відходів, модулюючи кількість аміаку, який виробляють бактерії. 

Команда припускає, що в майбутньому дослідники можуть створювати бактерії спеціально для задоволення потреб сільськогосподарських культур. Цей розвиток зменшить стік азоту та евтрофікацію, процес, який відбувається, коли хімічні відходи з ґрунту змиваються у водойми. 

Наслідки послуг мікробної інженерії

Більш широкі наслідки послуг мікробної інженерії можуть включати: 

• Компанії Biopharma співпрацюють із біотехнологічними компаніями для прискорення розробки та тестування ліків.
• Відомі фірми хімічної промисловості, які диверсифікують свою діяльність, створюючи або інвестуючи в стартапи мікробної інженерії для створення мікробів, створених для виробництва рідкісних хімічних сполук.
• Стартапи, які зосереджуються на розробці біомедичних матеріалів, таких як міцніші, гнучкіші, біорозкладані компоненти для електроніки.
• Удосконалення технології редагування та секвенування генів призвело до більш широкого застосування генетично модифікованих компонентів, таких як живі роботи, які можуть самовідновлюватися.
• Поглиблена співпраця між дослідницькими установами та біофармацевтикою для виявлення нових патогенів і вакцин.
• Різноманітні органоїди та прототипи «тіло в чіпі», які можна використовувати для вивчення різних захворювань і генетичної терапії.

Питання для розгляду

• Як ще, на вашу думку, мікробна інженерія як послуга змінить медичні дослідження?
• Які потенційні труднощі пов’язані з використанням генетично модифікованих матеріалів?