Egy új laboratórium mikrobákat készít smink és gyógyszerek létrehozásához


A harmadik A Verily dél-San Francisco-i egyetemének hátsó épülete, tíz fehér gép egy kis hangulatot sugároz. Mindegyik tetején egy műanyag tartály van, amely olyan csövekkel és érzékelőkkel elakadt, amely úgy néz ki, mint egy fehérje rázkódás az élettartamra. Belül a bézs színű húsleves buborékok, míg az apró, nagy felbontású kamerák rögzítik a habos felvételeket, és a felhőbe áramolják. Amikor az élesztő belsejében egy négynapos futam véget ér, a technikusok a bioreaktorok sorát hordozó táblákat lezárt tiszta helyiségbe helyezik, mindegyikből eltávolítanak egy mintát, és kipróbálják, hogy melyik keverék segítette a mikrobákat a legjobb munkában.

„Olyan, mintha egy 90-es évekből visszalépnének egy kis pop-kultúrába, hasonlóan a Tamagotchi-hoz” – mondja Will Patrick, a kulturális bioszciplinák társfinanszírozója. – Milyen dolgokat tehetsz azért, hogy a teremtmény boldog és egészséges legyen? Csak azt teszteljük, hogy egy hatalmas párhuzamos skálán.

A Kultúra Biosciences segít a szintetikus biológia indulóinak tesztelésében több tucat, ha nem több száz mikrobák.

Kultúra

A Kultúra Biosciences-t leginkább virtuális fermentációs laboratóriumként lehet leírni, ahol a vállalatok flash-fagyasztott élesztőt és baktériumokat küldhetnek fel, amelyeket fel kell emelni és tesztelni. A 12 fős indítás ma a lopakodásból 5,5 millió dollárral kezdődött, és tervezi, hogy megoldja a szintetikus biológia fellendülését hátráltató szűk keresztmetszetet.

Évszázadokon keresztül az emberek a mikrobákat kádakba tömörítették, és dolgoztak. Eleinte elsősorban azzal a céllal jött létre, hogy csúcsosodjon meg, vagy tartsa a tejet rosszul. De mivel a tudósok géntechnikai eszközöket szereztek, az élesztőt és a baktériumokat tanították, hogy ne csak a sört, hanem a joghurtot is kíméljék. Az erjedt bioüzemanyagok, az élelmiszer-aromaanyagok és az inzulin elkezdett elérni a piacot. Ma, a pontos génszerkesztő technológiák, mint például a Crispr és az erőteljes számítógépes algoritmusok megérkezésével, ha egy termékre gondolsz, megtervezhetsz egy mikrobát, hogy ez az Ön számára elérhető legyen. A vállalatok kezdik meg mindent a vegán húsoktól, a tojástól és a bőrtől a fosszilis tüzelőanyag-mentes műtrágyákig és az új anti-méregekig és más gyógyszerekig.

TUDJ MEG TÖBBET

A WIRED útmutató a Crisprhez

Csak egy probléma van. Mielőtt ezek a vállalatok el tudnák adni Önnek e biológiailag előállított termékeket, több tucatnyi, de nem több száz mikrobák verzióját kell tesztelniük, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy fogadnak egy győztes munkaerőt. És az ipari szervezetek mérnöki robbanása meghaladja a tesztek futtatásához szükséges erjesztési infrastruktúrát. Túl sok hiba van, és nincs elég kancsó.

Ott jön be a Kultúra. Patrick megkezdte a céget a Google X alumínium Matt Ball-al. A robotikus mérnökök párja találkozott a Duke Egyetemen, majd később az Alphabet üzletében dolgozott, és a WING projekthez prototípusokat készített. Az első Bioreaktor Patrick valaha épített egy művészeti projekt: Egy zöld, ragyogó henger sör alga, amelyet genetikailag terveztek meg a közös gyógyszerek kiszűrésére. A „Farma” csak egy prototípus volt, amely arról szólt, hogy milyen könnyen lehet egy saját rendszert építeni saját gyógyszerezésére, amelyet Patrick az Autodeskben 2015-ben a művész-rezidensen létrehozott. Nem sokkal később, ő és a Ball megkezdte az ötletgyűjtést egy olyan vállalatnál, amely az elkövetkező szintetikus biológia induló hullámaihoz igény szerint erjedt. (A Bay Area között Strick Patrick tölti az időt a MIT Media Lab-nál, és megérintette néhány nagyapját a területen.)

A vállalatok ellenőrizhetik a kísérleteiket egy élő adatfolyam megtekintésével az egyes bioreaktorok érzékelői és szondái közül.

Kultúra

Elég hamarosan a párnak a Verily – korábban a Google Life Sciences által nyújtott finanszírozást – és egy épületben lévő helyet kapott a bioreaktor új fajtájának megteremtéséhez. Ma megosztják más Verily befektetésekkel, mint például a Freenome folyékony biopszia indításával, de amikor 2017 elején indultak, az egyetlen másik alkalmazott építőmunkások voltak kemény kalapokban. Az első évben négy munkarendszerük volt. Most már 54 évesek, és 2019 végére tervezik a kapacitás megháromszorozását.

„Nagy tőkebefektetés a saját tartályok kiépítéséhez és az emberek futtatásához” – mondja Nick Ouzounov, a Geltor társalapítója és műszaki vezérigazgatója. A kultúra első ügyfele. A Geltor-hoz hasonló cégek esetében a hagyományos erjesztési szolgáltatókkal a tartálytér kiszerelése az utóbbi években egyre nehezebbé vált, mivel a géntechnológia üteme felgyorsult. „Már hónapokig előre lefoglalták őket. Az infrastruktúra csak nem felel meg a keresletnek.

Ezért fordult Ouzounov a Kultúrához, amikor az első termékét fejlesztette. A Geltor mellett a Kultúra a mikrobák tételeit állítja elő a sokféle szintetikus biológia kezdetére, beleértve a Pivot Bio (műtrágyák), a Modern Meadow (anyagok) és a Synlogic (gyógyszerek). Ezek a cégek be tudnak jelentkezni a kísérleteikbe, ha az egyes bioreaktorok érzékelőiből és szondáiból származó élő adatfolyamba hangolnak. Láthatják, milyen jól termelnek a különböző mérnöki törzsek az egyes termékeket – a gyógyszer egy sorban, a következő növényi probiotikum. Az emberi munkások minden állomást felállítanak, de a reaktorok önállóan, önálló hűtőrendszerekkel működnek, amelyek mindegyik lombikot optimális hőmérsékleten tartják, még akkor is, ha a kemény munka mikrobák melegítik fel.

Az emberi munkás minden állomást felállít, de a bioreaktorok működnek.

Kultúra

„Az összes vállalat számára elérhető örökölt hardver nagyon nehéz és lassú használat” – mondja Patrick. A dilemma legnehezebb volt, miközben egy nagy szintetikus biológiai céget utazott, amelynek mintegy 70 saját bioreaktorja volt. Patrick elmondta, hogy hány ez volt – több mint egy vagy kettő számára nehéz lehet a legtöbb induló számára. Idegenvezetője nevetett, és elmondta neki, hogy 100-szor több kísérletet végeznek, ha tudják. – Ez volt a villámgyors pillanat számomra – mondja Patrick.

Ő nem pontosan egyedül van. A Bostonban lévő Ginkgo Bioworks cégek is automatizálják a szintetikus biológia változó szűk keresztmetszetének megoldását. De Ginkgo inkább egy teljes körű szolgáltatást nyújtó szervezet. Ha mindössze néhány napra van szüksége egy fermentoron, akkor is több hagyományos vállalkozó létezik, de nagyobb tartályokat futtatnak, mint a legtöbb indulónak. Jelenleg a kultúra úgy tűnik, hogy az egyetlen ilyen pontosan. De mivel a biológiai gyártás gyorsan mozog, ne várjon, hogy hosszú ideig magányos maradjon.


Nagyszerű WIRED történetek