Jos biologia voi rakentaa sen, he tulevat: Ginkgo Bioworks luo pohjan neljän biljoonan dollarin biotaloudelle

Kuvitellaan, että on olemassa yksi ainoa menetelmä, jolla voidaan valmistaa melkeinpä mitä tahansa tuotetta maailmassa – muovia, ruokaa, lääkkeitä, datan tallennuslaitteita, jopa aivojen ja tietokoneen rajapintoja. Kuvittele nyt, että tämä menetelmä olisi nopeampi, halvempi ja kestävämpi kuin perinteinen valmistus. Kuulostaa tieteiskirjallisuudelta, eikö?

Ei se ole tieteiskirjallisuutta: kyseessä on synteettinen biologia, ala, joka käyttää biologiaa valmistusalustana. Viimeisimpien geeninmuokkaustekniikoiden avulla synteettinen biologia voi ohjelmoida hiivat ja bakteerit pieniksi solutehtaiksi, jotka pystyvät valmistamaan loputtomasti erilaisia tuotteita. Se on myös neljän biljoonan dollarin biotalouden liikkeellepaneva voima, joka lupaa paljon kestävämmän ja runsaamman maailman rakentamisessa.

Synteettinen biologia on suhteellisen nuori verrattuna sellaisiin aloihin kuin lääkkeet ja teollisuuskemikaalit. Crunchbase-sivustolla noin 150 yritystä kuvailee itseään käyttämällä termiä ”synteettinen biologia”, vaikka SynBioBeta seuraa yli 700 alan yritystä. Nämä varhaiset omaksujat joko valmistavat omia tuotteitaan synteettisen biologian avulla tai tarjoavat synbio-työkaluja ja -teknologioita auttaakseen muita yrityksiä muuttamaan tapaa, jolla ne valmistavat asioita.

Synteettisen biologian varhaiset innovaattorit ovat joutuneet toimimaan luovasti kasvattaakseen paitsi omia yrityksiään myös koko alaa – ja ehkäpä vain harva yritys on vaikuttanut enemmän alan kasvuun kuin Ginkgo Bioworks.

Laying the groundwork for the future of biomanufacturing

Ginkgo Bioworks kuuluu Genomatican, Arzedan, Conagenin, Zymergenin ja Amyris AMRS:n kaltaisten yritysten luokkaan, joka tarjoaa biotekniikan infrastruktuuria ja palveluita – synteettisen biologiateollisuuden ”back-endiä”. Sen sijaan, että Ginkgo tuottaisi itse lopputuotteita, se suunnittelee ja kehittää mikrobeja monenlaisiin asiakastarpeisiin, kannabinoideja tuottavista bakteereista hiivoihin, jotka fermentoivat seuraavan sukupolven elintarvikeproteiineja.

Ginkgo Bioworksin sisäpuoli.

Vaikka Ginkgo uskoo, että sen mikrobit voisivat jonain päivänä tuottaa käytännössä mitä tahansa fyysistä hyödykettä, suurin osa Ginkgon mahdollisista asiakkaista on jo vuosikymmeniä turvautunut perinteisiin petrokemiallisiin tai maataloudellisiin tuotantotapoihin. Ginkgo ei kuitenkaan odota, että vanhan maailman toimijat ottavat synteettisen biologian hitaasti ja asteittain käyttöön. Sen sijaan se tuo biologiaan perustuvan lähestymistapansa markkinoille luomalla oman kysyntänsä.

Synteettisen biologian markkinoiden rakentaminen

Ginkgo on jo ilmoittanut kolmesta spin-outista ja strategisista investoinneista:

• Motif Foodworks, sisäinen spin-out, joka kehittää elintarvikkeita
• Joyn Bio, yhteisyritys Bayerin kanssa, joka keskittyy maataloustuotteisiin
• Synlogic, jonne se on tehnyt strategisen sijoituksen lääketeollisuuden alalla

Helmikuussa 2019 Ginkgo lanseerasi Motif Foodworksin 90 miljoonan Yhdysvaltain dollarin suuruisella A-sarjan sijoituksella, joka on elintarviketeknologian historian suurin. Tämä spin-out-yritys käyttää mikrobeja tarjotakseen seuraavan sukupolven vaihtoehtoisia proteiineja ja muita ainesosia elintarvikeyrityksille, mikä osoittaa Ginkgon kokonaisvaltaisen näkemyksen synteettisen biologian markkinoilla. Ginkgo perusti Motifin kehittämään ja valmistamaan eläimettömiä elintarvikeainesosia ja veikkasi, että kasvipohjaiset lihat ja vaihtoehtoiset maitotuotteet muodostaisivat tuottoiset markkinat. Osana tätä spin-outia Ginkgo sai ”palvelusopimuksen” nojalla mikrobeja, joita Motif käyttäisi tuotteidensa valmistukseen.

Hankkeesta riippuen Motifin kaltainen tytäryhtiö voi saada käyttöönsä Ginkgo-alustan ja -teknologian veloituksetta. Vaihtoehtoisesti investoinnissa voi olla varoja, jotka on erityisesti korvamerkitty Ginkgon palveluihin, jolloin saadaan välittömästi uusi tuloja maksava asiakas. Alkuperäisestä rahoitusjärjestelystä riippumatta Ginkgo onnistui luomaan yhdellä kunnianhimoisella liikkeellä sekä lupaavan sijoituksen että luotettavan tulevan asiakkaan.

Joyn Bio on maaliskuussa 2018 julkistettu yhteisyritys, jota maatalousjätti Bayer, Ginkgo ja Viking Global Investors rahoittivat 100 miljoonalla dollarilla. Joyn Bio -yritys tuo mukanaan myös teknologisia etuja, sillä Gingkon kanssa jaetaan 100 000 Bayerin omaa mikrobikantaa. Nämä kannat voidaan nyt sisällyttää Ginkgon sisäiseen metagenomiikan tietokantaan. Vaikka teollis- ja tekijänoikeuksia ei nimenomaisesti siirrettäisikään, Ginkgo pääsee käyttämään teknologisia ja kaupallisia lihaksiaan uudella toimialalla.

Lääketeollisuudessa Ginkgo on sijoittanut 80 miljoonaa dollaria yhteistyökumppaniinsa Synlogiciin, joka käyttää Ginkgon soluohjelmointialustaa nopeuttaakseen Synlogicin elävien lääkkeiden valmistusta. Molemmat yritykset uskovat, että kyky ohjelmoida eläviä soluja aistimaan ja reagoimaan monimutkaisten sairauksien hoidossa on erittäin potentiaalinen, ja se voi mahdollisesti muuttaa seuraavan sukupolven lääkkeitä.

”Olemme työskennelleet Ginkgon kanssa nyt jo yli kahden vuoden ajan”, sanoo Synlogicin toimitusjohtaja Aoife Brennan. ”Aloitimme aluksi pilottihankkeella, joka sujui niin hyvin, että laajensimme yhteistyötämme.”

Brennan sanoo, että Synlogic on todella hyötynyt yrityksenä yhteistyöstä Ginkgon kanssa. ”Pääsy Ginkgon asiantuntemukseen ja valimopalveluihin on antanut meille mahdollisuuden käynnistää lisää hankkeita ja varmistaa, että siirrämme parhaat synteettiset biotiikat jatkokehitykseen.”

Brennan sanoo, että Ginkgo ei ole vain hyvä yhteistyökumppani, vaan se myös jakaa hänen yrityksensä arvot. ”Molemmat yhtiömme jakavat intohimon synteettistä biologiaa ja myönteisen vaikutuksen aikaansaamista maailmaan kohtaan.”

Kun Ginkgo pyrkii houkuttelemaan asiakkaita uusille markkinoille, Motifin, Joyn Bion ja Synlogicin kaltaiset spin-out-yritykset ja investoinnit osoittavat muille suurille toimijoille, miten synteettinen biologia mullistaa teollisuudenaloja, kuten elintarvike-, maatalous- ja lääketeollisuutta – ja miten synteettisen biologian avulla voidaan muuttaa heidän omaa liiketoimintaansa.

Bioteknisten startup-yritysten muokkaaminen tuleviksi asiakkaiksi

Tämän liiketoimintamallin menestyksekkään kokeilun jälkeen Ginkgo on alkanut rakentaa lupaavien bioteknisten startup-yritysten joukkoa, jotka ovat valmiita käyttämään sen mikrobiologista suunnittelualustaa. Ginkgo on tehnyt yhteistyötä yrityshautomoiden Y Combinatorin ja Petrin kanssa ja tarjoaa valituille startup-yrityksille pääsyn palveluihinsa pääomaa vastaan. Start-up-yritykset hyötyvät siitä, että ne saavat käyttöönsä teknologiapaketin, jonka avulla ne voivat säästää suuria määriä pääomaa ja aikaa, joka muuten uppoaisi oman mikrobiologisen suunnitteluinfrastruktuurin rakentamiseen.

”Ginkgo Bioworks oli ensimmäinen biotieteiden alalla toimiva yritys, jolle YC myönsi rahoitusta vuonna 2014”, kertoi Y Combinatorin osakas Jared Friedman. ”Uskoimme jo varhain, että se, mitä he rakensivat, auttaisi seuraavan sukupolven synbiologisten startup-yritysten voimanlähteenä, ja on ollut vaikuttavaa nähdä heidän toteuttavan tätä tehtävää.”

Friedman sanoo, että Ginkgo tekee uusien yritysten toiminnan aloittamisesta halvempaa ja helpompaa tarjoamalla niille alustan, joka helpottaa biologian suunnittelua.

”Mitä Amazonin AWS teki ohjelmistoyrityksille, Ginkgo tekee bioyrityksille”, hän sanoi.

”Meillä on yhteinen visio tulevaisuudesta, jossa bioalan startup-yritykset on yhtä helppo aloittaa kuin ohjelmistoalan startup-yritykset, jossa perustajien ei tarvitse käyttää vuosia ja miljoonia dollareita geenitekniikan laboratorion käynnistämiseen”, Friedman sanoi. ”Olemme ylpeitä voidessamme olla osa Ginkgon jatkuvaa työtä, jonka tavoitteena on tehdä tästä standardista standardi.”

Yhtiö ilmoitti hiljattain 350 miljoonan dollarin suuruisen Ferment Fund -rahaston perustamisesta, mikä lisää entisestään Ginkgo-alustaan tukeutuvien startup-yritysten varhaista kehitystä. Ferment-rahaston kautta perustetaan uusia yrityksiä Ginkgo-tiimin tunnistamille lupaaville markkinoille. Näiden sijoitusten ansiosta Ginkgo saa osuuden lupaavista biotekniikkayrityksistä, mutta niiden avulla Ginkgo voi myös tukea sen alustaan tukeutuvan synbioekosysteemin kasvua.

Vastaus pandemiaan

Mainostuksena yhtiön teknologia-alustan joustavuudesta sekä sen sitoutumisesta auttamaan taistelussa koronavirusta vastaan Ginkgo toteutti hiljattain useita toimia auttaakseen tutkimusyhteisöä skaalautumaan pandemiaan vastaamisessa.

Ginkgo julkisti Concentric-ohjelman, jonka tarkoituksena on tarjota laajamittaista COVID-19-testausta koulujen ja yritysten tukemiseksi niiden avaamisstrategioissa. Concentric voi tarjota kokonaisvaltaisia, paikan päällä suoritettavia testauspalveluja organisaatioille, jotka haluavat tarjota testausta yhteisöilleen.

”Testaus on välttämätöntä, jotta voimme ymmärtää ja pysäyttää viruksen leviämisen”, Ginkgo sanoi op/ed-tiedotteessa. Käyttämällä seuraavan sukupolven sekvensointikapasiteettiaan testauksen nopeaan laajentamiseen Ginkgo toivoo voivansa kääntää suunnan.

Maaliskuussa Ginkgo lupasi 25 miljoonaa dollaria tutkimus- ja kehitysresursseistaan koronavirusta vastaan taistelevien tutkijoiden auttamiseksi. Ginkgo on käyttänyt DNA-synteesivalmiuksiaan saadakseen viruksen sekvenssit vapaasti saataville käytettäväksi diagnostiikan, terapeuttisten aineiden ja rokotteiden T&K&K:ssa. Ginkgo on myös osa Berkeley Lightsin konsortiota vasta-aineiden löytämiseksi ja testaamiseksi, mikä auttaa kasvattamaan infrastruktuuria vasta-aineiden johtolankojen optimoimiseksi.

Synteettisen biologian suotuisa kiertokulku

Synteettisen biologian uusien yritysten kasvaessa ne tukeutuvat jatkossakin Ginkgo-alustaan mikrobiologista suunnittelua varten, sillä omien valmiuksien kehittäminen vaikuttaa yhä tarpeettomammalta jokaisen menestyksekkään yhteistyökumppanuuden myötä. Tällä tavoin Ginkgo on luonut oman Motif Foodworks -yrityksensä mallin mukaisen vankan yritysten ekosysteemin, joka on täynnä start-up-yrityksiä, jotka loistavat lopputuotteiden kehittämisessä ja biovalmistuksessa samalla, kun ne ulkoistavat mikrobiologisen suunnittelun Ginkgo Bioworksin emoalukselle.

Seuraa minua Twitterissä osoitteissa @johncumbers ja @synbiobeta. Tilaa synteettisen biologian viikoittaiset uutiskirjeeni. Kiitos Matthew Kirshnerille tämän artikkelin lisätutkimuksista ja raportoinnista. Olen SynBioBetan perustaja, ja osa yrityksistä, joista kirjoitan – mukaan lukien Ginkgo Bioworks – ovat SynBioBeta-konferenssin ja viikoittaisen digestin sponsoreita. Tässä on täydellinen luettelo SynBioBetan sponsoreista.