If Biology Can Build It, They Will Come: Ginkgo Bioworks Is Laying The Foundation For The $4 Trillion Bioeconomy

Představte si, že by existovala jediná metoda pro výrobu téměř jakéhokoli produktu na světě – plastů, potravin, léků, zařízení pro ukládání dat, dokonce i rozhraní mezi mozkem a počítačem. A teď si představte, že by tato metoda byla rychlejší, levnější a udržitelnější než konvenční výroba. Zní to jako sci-fi, že?“

Není to sci-fi: jde o syntetickou biologii, obor, který využívá biologii jako výrobní platformu. Pomocí nejnovějších technik editace genů dokáže syntetická biologie naprogramovat kvasinky a bakterie na malé buněčné továrny schopné vyrábět nekonečné množství produktů. Je také hnací silou bioekonomiky v hodnotě 4 bilionů dolarů, která je velkým příslibem pro budování udržitelnějšího a hojnějšího světa.

V porovnání s odvětvími, jako je farmacie a průmyslová chemie, je syntetická biologie relativně mladá. Na serveru Crunchbase se přibližně 150 společností označuje termínem „syntetická biologie“, ačkoli SynBioBeta sleduje více než 700 společností v tomto oboru. Tito první inovátoři buď vyrábějí své vlastní produkty pomocí syntetické biologie, nebo poskytují synbiotické nástroje a technologie, které pomáhají jiným společnostem transformovat způsob výroby.

Počáteční inovátoři v oblasti syntetické biologie museli být kreativní, aby mohli rozvíjet nejen své vlastní podniky, ale i celé odvětví – a asi jen málo společností přispělo k růstu tohoto odvětví více než společnost Ginkgo Bioworks.

Pokládáme základy pro budoucnost biomanufacturingu

Ginkgo Bioworks patří do třídy společností jako Genomatica, Arzeda, Conagen, Zymergen a Amyris AMRS, které poskytují biotechnologickou infrastrukturu a služby – „back-end“ odvětví syntetické biologie. Spíše než aby sama vyráběla konečné produkty, navrhuje a konstruuje mikroby pro širokou škálu potřeb zákazníků, od bakterií produkujících kanabinoidy až po kvasinky, které fermentují potravinářské proteiny nové generace.

Inside of Ginkgo Bioworks.

Ačkoli společnost Ginkgo věří, že její mikrobi by jednoho dne mohli vyrábět prakticky jakékoliv fyzikální zboží, většina potenciálních zákazníků společnosti Ginkgo se již po desetiletí spoléhá na tradiční petrochemické nebo zemědělské způsoby výroby. Společnost Ginkgo však nečeká na pomalé a postupné přijetí syntetické biologie hráči ze starého světa. Místo toho přináší na trh svůj přístup založený na biologii tím, že vytváří vlastní poptávku.

Budování trhu se syntetickou biologií

Společnost Ginkgo již oznámila tři spin-outy a strategické investice:

• Motif Foodworks, interní spin-out vyvíjející potravinářské produkty
• Joyn Bio, společný podnik se společností Bayer zaměřený na zemědělské produkty
• Synlogic, kde provedla strategickou investici ve farmaceutické oblasti

V únoru 2019 Ginkgo spustilo Motif Foodworks s 90 miliony dolarů v rámci série A, největší v historii potravinářských technologií. Tento spin-out využívá mikroby k poskytování alternativních proteinů nové generace a dalších ingrediencí potravinářským společnostem, což ukazuje holistický pohled společnosti Ginkgo na trh syntetické biologie. Společnost Ginkgo vyčlenila společnost Motif, aby vyvíjela a vyráběla potravinářské přísady bez živočišného původu, a vsadila na to, že maso na rostlinné bázi a alternativní mléčné výrobky se stanou lukrativním trhem. Součástí tohoto vyčlenění byla „servisní smlouva“, podle níž se společnost Ginkgo stala poskytovatelem mikrobů, které bude společnost Motif používat k výrobě svých produktů.

V závislosti na projektu může mít dceřiná společnost, jako je Motif, bezplatný přístup k platformě a technologii společnosti Ginkgo. Případně může mít investice dolary speciálně vyčleněné pro služby společnosti Ginkgo, což by vedlo k okamžitému získání nového zákazníka, který by platil příjmy. Bez ohledu na počáteční finanční uspořádání společnost Ginkgo úspěšně vytvořila jedním ambiciózním krokem jak slibnou investici, tak spolehlivého budoucího zákazníka.

Joyn Bio je společný podnik oznámený v březnu 2018 a financovaný částkou 100 milionů dolarů zemědělským gigantem Bayer, společností Ginkgo a Viking Global Investors. Podnik Joyn Bio s sebou nese i technologické výhody – 100 000 patentovaných mikrobiálních kmenů společnosti Bayer bude sdíleno se společností Gingko. Tyto kmeny mohou být nyní začleněny do interní metagenomické databáze společnosti Ginkgo. I bez výslovného převodu duševního vlastnictví může společnost Ginkgo napnout své technologické a obchodní svaly v kontextu nového průmyslového odvětví.

Ve farmaceutickém průmyslu investovala společnost Ginkgo 80 milionů dolarů do svého partnera Synlogic, který bude využívat platformu pro programování buněk společnosti Ginkgo k urychlení vývoje živých léčiv společnosti Synlogic. Obě společnosti věří, že schopnost programovat živé buňky tak, aby vnímaly a reagovaly na léčbu složitých onemocnění, má velký potenciál a možná změní příští generaci léčiv.

„Se společností Ginkgo spolupracujeme již více než dva roky,“ uvedla Aoife Brennan, generální ředitelka společnosti Synlogic. „Nejprve jsme začali s pilotním projektem, který dopadl tak dobře, že jsme naši spolupráci rozšířili.“

Brennanová říká, že pro společnost Synlogic je spolupráce se společností Ginkgo skutečným přínosem. „Přístup k odborným znalostem a slévárenským službám společnosti Ginkgo nám umožnil zahájit více projektů a ujistit se, že nejlepší syntetická biotika posouváme do dalšího vývoje.“

Brennanová říká, že společnost Ginkgo není jen dobrým spolupracovníkem, ale také sdílí hodnoty její společnosti. „Obě naše společnosti sdílejí vášeň pro syntetickou biologii a pozitivní dopad na svět.“

Jak se společnost Ginkgo snaží získat zákazníky na nových trzích, spin-outy a investice jako Motif, Joyn Bio a Synlogic ukazují ostatním velkým hráčům, jak syntetická biologie naruší odvětví, jako je potravinářství, zemědělství a farmacie – a jak lze syntetickou biologii využít k transformaci jejich vlastního podnikání.

Tvoříme z biotechnologických start-upů budoucí zákazníky

S tímto úspěšně pilotovaným obchodním modelem začala společnost Ginkgo budovat řadu slibných biotechnologických start-upů, které jsou připraveny stát se uživateli její platformy pro mikrobiální design. Ve spolupráci se start-upovými inkubátory Y Combinator a Petri nabízí společnost Ginkgo vybraným start-upům přístup ke svým službám výměnou za vlastní kapitál. Začínající podniky těží z přístupu k technologickému balíku, který jim může ušetřit velké množství kapitálu a času, který by jinak musely vynaložit na vybudování vlastní infrastruktury pro mikrobiální design.

„Ginkgo Bioworks byla první společnost z oblasti life sciences, kterou YC financoval v roce 2014,“ řekl mi partner Y Combinatoru Jared Friedman. „Už na začátku jsme věřili, že to, co budují, pomůže posílit další generaci synbio startupů, a bylo působivé sledovat, jak tuto misi plní.“

Friedman říká, že Ginkgo zlevňuje a usnadňuje start nových společností tím, že jim poskytuje platformu, která usnadňuje inženýrskou biologii.

„To, co AWS od Amazonu udělalo pro softwarové společnosti, Ginkgo dělá pro bio společnosti,“ řekl.

„Máme společnou vizi budoucnosti, ve které je start bio společností stejně snadný jako start softwarových společností, kde zakladatelé nemusí trávit roky a miliony dolarů zaváděním laboratoře genetického inženýrství,“ řekl Friedman. „Jsme hrdí na to, že můžeme být součástí pokračující práce společnosti Ginkgo na tom, aby se toto stalo standardem.“

Další posílení této rané řady start-upů, které se spoléhají na platformu Ginkgo, společnost nedávno oznámila vytvoření fondu Ferment Fund ve výši 350 milionů dolarů. Fond Ferment bude vyčleňovat další společnosti na perspektivních trzích, které tým společnosti Ginkgo identifikuje. Tyto investice nejenže poskytují společnosti Ginkgo podíl v nadějných biotechnologických firmách, ale také jí umožňují podporovat růst synbio ekosystému závislého na její platformě.

Reakce na pandemii

V rámci demonstrace flexibility technologické platformy společnosti, stejně jako jejího závazku pomoci v boji proti koronaviru, společnost Ginkgo nedávno podnikla několik kroků, aby pomohla rozšířit reakci výzkumné komunity na pandemii.

Ginkgo oznámila program Concentric, který nabízí testování COVID-19 ve velkém měřítku na podporu škol a podniků v jejich strategiích znovuotevření. Concentric může poskytovat komplexní služby testování na místě pro organizace, které se snaží zpřístupnit testování svým komunitám.

„Testování je nezbytné pro pochopení a zastavení šíření viru,“ uvedl Ginkgo ve svém op/edu. Společnost Ginkgo doufá, že využitím své kapacity sekvenování nové generace k rychlému rozšíření testování se jí podaří zvrátit situaci.

V březnu společnost Ginkgo přislíbila 25 milionů dolarů ze svých zdrojů na výzkum a vývoj na pomoc výzkumníkům bojujícím s koronavirem. Společnost Ginkgo využila své schopnosti syntézy DNA, aby dala sekvence viru volně k dispozici pro použití ve výzkumu& a vývoji pro diagnostiku, terapii a vakcíny. Společnost Ginkgo je také součástí konsorcia Berkeley Lights pro objevování a testování protilátek, které pomáhá rozšiřovat infrastrukturu pro optimalizaci vedlejších účinků protilátek.

Cyklus syntetické biologie

S růstem začínajících firem v oblasti syntetické biologie se budou i nadále opírat o platformu společnosti Ginkgo pro mikrobiální design, protože rozvoj vlastních schopností se bude s každou úspěšnou spoluprací se společností Ginkgo jevit jako stále nadbytečnější. Ginkgo tak vytvoří robustní ekosystém společností po vzoru své vlastní společnosti Motif Foodworks, plný začínajících firem, které vynikají ve vývoji a biomanufacturingu finálních produktů, zatímco svůj mikrobiální design zadávají mateřské lodi Ginkgo Bioworks.

Sledujte mě na Twitteru na @johncumbers a @synbiobeta. Přihlaste se k odběru mých týdenních zpravodajů z oblasti syntetické biologie. Děkuji Matthewovi Kirshnerovi za další výzkum a reportáže v tomto článku. Jsem zakladatelem SynBioBeta a některé ze společností, o kterých píšu – včetně Ginkgo Bioworks – jsou sponzory konference a týdenního sborníku SynBioBeta. Zde je úplný seznam sponzorů SynBioBeta.