Lab Baru Menyeduh Mikroba untuk Membuat Rias Wajah dan Obat-obatan


Yang ketiga lantai sebuah bangunan belakang di kampus South San Francisco Verily, sepuluh mesin putih mengeluarkan dengung rendah. Di atas masing-masing duduk wadah plastik yang penuh dengan tabung dan sensor, itu tampak seperti protein shake pada pendukung kehidupan. Di dalam, gelembung kaldu berwarna krem ​​pergi sementara kamera beresolusi tinggi menangkap cuplikan berbusa dan mengalirkannya ke awan. Ketika ragi di dalam menyelesaikan lari empat hari, teknisi menggulung meja membawa barisan bioreaktor ke ruang bersih yang disegel, mengeluarkan sampel dari masing-masing, dan mengujinya untuk melihat campuran mana yang membantu mikroba tersebut melakukan pekerjaannya dengan baik.

"Rasanya seperti, kembali ke sedikit budaya pop dari tahun 90-an, analog dengan menjaga Tamagotchi," kata Will Patrick, co-founder berkacamata dan CEO Culture Biosciences. “Apa saja yang dapat Anda lakukan untuk membuat makhluk itu bahagia dan sehat? Kami hanya mengujinya dalam skala paralel masif. "

Culture Biosciences membantu startup biologi sintetis menguji lusinan bahkan ratusan versi mikroba.

Budaya

Biosains biakan dapat digambarkan sebagai laboratorium fermentasi virtual, tempat di mana perusahaan dapat mengirim botol ragi dan bakteri beku untuk dibesarkan dan diuji. Startup 12-orang diluncurkan keluar dari stealth hari ini dengan dana $ 5,5 juta dan rencana untuk menyelesaikan kemacetan menahan booming biologi sintetis.

Selama berabad-abad, manusia telah menjejalkan mikroba ke dalam tong dan membuatnya bekerja. Pada awalnya itu sebagian besar dengan tujuan untuk mendapatkan mabuk atau menjaga agar susu tidak memburuk. Tetapi ketika para ilmuwan mendapatkan alat-alat pengatur genetik, mereka mengajarkan ragi dan bakteri cara mengeluarkan lebih dari sekadar bir dan yogurt. Biofuel yang difermentasi, perasa makanan, dan insulin mulai beredar di pasaran. Hari ini, dengan kedatangan teknologi pengeditan gen yang tepat seperti Crispr dan algoritma komputer yang kuat, jika Anda dapat memikirkan suatu produk, Anda dapat merancang mikroba untuk membuatnya untuk Anda. Perusahaan mulai membuat semuanya mulai dari daging, telur, dan kulit vegan hingga pupuk bebas bahan bakar fosil dan anti-racun baru dan obat-obatan lainnya.

BELAJARLAH LAGI

Panduan WIRED untuk Crispr

Hanya ada satu masalah. Sebelum perusahaan semacam itu dapat menjual kepada Anda salah satu dari produk-produk wunder yang diproduksi secara biologis ini, mereka harus menguji lusinan atau bahkan ratusan versi mikroba untuk memastikan mereka bertaruh pada pekerja keras yang menang. Dan ledakan dalam rekayasa organisme industri melampaui infrastruktur fermentasi yang diperlukan untuk menjalankan tes tersebut. Ada terlalu banyak bug dan kendi tidak cukup.

Di situlah Budaya masuk. Patrick memulai perusahaan dengan sesama Google X alum Matt Ball. Sepasang insinyur robot bertemu di kampus di Universitas Duke, dan kemudian bekerja bersama di toko jauh Alphabet, membuat prototipe drone untuk proyek WING. Bioreaktor pertama yang Patrick buat sebenarnya adalah proyek seni: Alga penyeduh silinder hijau bercahaya yang direkayasa secara genetika untuk mengeluarkan obat-obatan umum. "Farma" hanyalah sebuah prototipe, pernyataan tentang betapa mudahnya membangun sistem di rumah untuk memfermentasi obat-obatan Anda sendiri yang dibuat Patrick saat menjadi seniman yang tinggal di Autodesk pada tahun 2015. Tidak lama kemudian, ia dan Ball mulai melakukan brainstorming pada sebuah perusahaan yang dapat melakukan fermentasi atas permintaan untuk gelombang startup biologi sintetis yang akan datang. (Antara Area Teluk menjalankan tugas Patrick menghabiskan waktu di Media Lab MIT, terkena beberapa kakek di lapangan).

Perusahaan dapat memeriksa eksperimen mereka dengan melihat datastream langsung dari berbagai sensor dan probe bioreaktor.

Budaya

Segera pasangan itu ditawari pendanaan oleh Verily — sebelumnya Google Life Sciences — dan ruang di sebuah gedung di kantor pusatnya untuk mulai membangun bioreaktor jenis baru. Hari ini, mereka membaginya dengan investasi Verily lainnya, seperti startup biopsi cair Freenome, tetapi ketika mereka mulai pada awal 2017, satu-satunya karyawan lain di sana adalah pekerja konstruksi dengan topi keras. Dalam tahun pertama mereka memiliki empat sistem kerja. Sekarang mereka mencapai 54, dengan rencana untuk tiga kali lipat kapasitas pada akhir 2019.

"Ini adalah investasi modal besar untuk membangun tangki Anda sendiri dan mempekerjakan orang untuk menjalankannya," kata Nick Ouzounov, salah satu pendiri dan CTO Geltor, sebuah perusahaan yang menggunakan ragi rekayasa untuk membuat kolagen bebas-hewani untuk membuat industri kecantikan dan Klien pertama budaya. Untuk perusahaan seperti Geltor, mengontrak ruang tangki dengan penyedia fermentasi konvensional menjadi semakin sulit dalam beberapa tahun terakhir, seiring laju percepatan rekayasa genetika. “Mereka memesan beberapa bulan sebelumnya sekarang. Infrastruktur tidak sesuai dengan permintaan. "

Itulah sebabnya Ouzounov beralih ke Culture ketika perusahaannya mengembangkan produk pertamanya. Selain Geltor, Culture sedang membuat batch mikroba untuk beragam startup biologi biologi termasuk Pivot Bio (pupuk), Modern Meadow (bahan), dan Synlogic (obat-obatan). Perusahaan-perusahaan ini dapat memeriksa eksperimen mereka dengan menyetel ke datastream langsung dari berbagai sensor dan probe bioreaktor. Mereka dapat melihat seberapa baik strain yang direkayasa berbeda menghasilkan setiap produk — obat dalam satu baris, probiotik tanaman di berikutnya. Seorang pekerja manusia mengatur setiap stasiun, tetapi kemudian reaktor berjalan sendiri, dengan sistem pendinginan otonom yang menjaga masing-masing labu pada suhu optimal, bahkan ketika mikroba pekerja keras memanaskan segalanya.

Seorang pekerja manusia mengatur setiap stasiun, tetapi kemudian bioreaktor menjalankan sendiri.

Budaya

"Perangkat keras warisan yang tersedia untuk semua perusahaan ini sangat sulit dan lambat untuk digunakan," kata Patrick. Dilema yang paling menghantamnya adalah ketika sedang mengadakan tur di sebuah perusahaan biologi sintetis besar yang memiliki sekitar 70 bioreaktor sendiri. Patrick berkomentar tentang berapa banyak itu — memiliki lebih dari satu atau dua bisa jadi sulit bagi kebanyakan startup. Pemandu wisata tertawa dan mengatakan kepadanya bahwa mereka akan melakukan percobaan 100 kali lebih banyak jika mereka bisa. "Itu adalah momen bola lampu bagiku," kata Patrick.

Dia tidak benar-benar sendirian. Perusahaan-perusahaan seperti Ginkgo Bioworks, di Boston, juga telah beralih ke otomatisasi untuk menyelesaikan kemacetan pergeseran biologi sintetis. Tapi Ginkgo lebih dari toko desain organisme layanan lengkap. Jika yang Anda butuhkan hanya beberapa hari dengan menggunakan fermentor, ada juga kontraktor yang lebih konvensional — tetapi mereka cenderung menjalankan tangki yang lebih besar daripada yang dibutuhkan kebanyakan startup. Untuk saat ini, Budaya tampaknya menjadi satu-satunya di ceruk yang tepat. Tetapi mengingat seberapa cepat manufaktur biologis bergerak, jangan berharap itu akan bertahan lama.


Lebih Banyak Kisah KABEL