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

Stelt u zich eens voor dat er een enkele methode was voor het maken van zo ongeveer elk product ter wereld – plastic, voedsel, medicijnen, dataopslagapparaten, zelfs een brein-computer-interface. Stel je nu eens voor dat deze methode sneller, goedkoper en duurzamer was dan conventionele productie. Klinkt als science fiction, toch?

Het is geen science fiction: het is synthetische biologie, een vakgebied dat biologie gebruikt als productieplatform. Met behulp van de nieuwste technieken voor gen-editing kan de synthetische biologie gist en bacteriën programmeren tot minuscule cellulaire fabriekjes die een eindeloze reeks producten kunnen maken. Het is ook de drijvende kracht achter de bio-economie, die goed is voor 4 biljoen dollar en veelbelovend voor het opbouwen van een duurzamere wereld met meer overvloed.

Vergeleken met sectoren als de farmaceutische industrie en de chemische industrie, is de synthetische biologie nog relatief jong. Ongeveer 150 bedrijven op Crunchbase beschrijven zichzelf met de term “synthetische biologie”, hoewel SynBioBeta meer dan 700 bedrijven op dit gebied volgt. Deze early adopters maken hun eigen producten met behulp van synthetische biologie of bieden synbio-tools en -technologieën aan om andere bedrijven te helpen bij het transformeren van de manier waarop ze dingen maken.

Early innovators in de synthetische biologie hebben creatief moeten zijn om niet alleen hun eigen bedrijven te laten groeien, maar de sector als geheel – en misschien zijn er maar weinig bedrijven die meer hebben bijgedragen aan de groei van de sector dan Ginkgo Bioworks.

Legt de basis voor de toekomst van biomanufacturing

Ginkgo Bioworks behoort tot een klasse van bedrijven zoals Genomatica, Arzeda, Conagen, Zymergen en Amyris AMRS die biotech-infrastructuur en -diensten leveren – de “back-end” van de synthetische biologie-industrie. In plaats van zelf eindproducten te produceren, ontwerpt en ontwikkelt Ginkgo microben voor een breed scala aan klantbehoeften, van cannabinoïde-producerende bacteriën tot gist die de volgende generatie voedseleiwitten fermenteert.

Binnenkant van Ginkgo Bioworks.

Ginkgo gelooft dat zijn microben op een dag vrijwel elk fysiek goed kunnen produceren, maar de meeste potentiële klanten van Ginkgo vertrouwen al tientallen jaren op traditionele petrochemische of agrarische productiemethoden. Maar Ginkgo wacht niet op de langzame, geleidelijke adoptie van synthetische biologie door spelers uit de oude wereld. In plaats daarvan brengt het zijn op biologie gebaseerde aanpak op de markt door zijn eigen vraag te creëren.

Bouwen aan de markt voor synthetische biologie

Al heeft Ginkgo drie spin-outs en strategische investeringen aangekondigd:

• Motif Foodworks, een interne spin-out die voedingsproducten ontwikkelt
• Joyn Bio, een joint venture met Bayer gericht op landbouwproducten
• Synlogic, waar het een strategische investering heeft gedaan in de farmaceutische ruimte

In februari 2019 lanceerde Ginkgo Motif Foodworks met een Series A van $ 90 miljoen, de grootste in de geschiedenis van food tech. Deze spin-out maakt gebruik van microben om next-generation alternatieve eiwitten en andere ingrediënten te leveren aan voedingsbedrijven, waaruit de holistische kijk van Ginkgo op de synthetische biologiemarkt blijkt. Ginkgo verzelfstandigde Motif om dierproefvrije voedingsingrediënten te ontwikkelen en te produceren, in de overtuiging dat plantaardig vlees en alternatieve zuivelproducten zouden uitgroeien tot een lucratieve markt. Als onderdeel van deze spin-out werd Ginkgo in een “dienstverleningsovereenkomst” gepositioneerd als de leverancier van de microben die Motif zou gebruiken om haar producten te vervaardigen.

Afhankelijk van het project kan een dochteronderneming zoals Motif gratis toegang krijgen tot het platform en de technologie van Ginkgo. Een andere mogelijkheid is dat de investering specifiek wordt bestemd voor de diensten van Ginkgo, wat resulteert in een onmiddellijke, nieuwe inkomstenbetalende klant. Ongeacht de initiële financiële regeling, creëerde Ginkgo met succes zowel een veelbelovende investering als een betrouwbare toekomstige klant in één ambitieuze zet.

Joyn Bio is een joint venture die in maart 2018 werd aangekondigd en voor $ 100 miljoen werd gefinancierd door landbouwgigant Bayer, Ginkgo, en Viking Global Investors. De Joyn Bio-venture brengt ook technologische voordelen met zich mee, waarbij 100.000 van Bayers gepatenteerde microbiële stammen worden gedeeld met Gingko. Deze stammen kunnen nu worden opgenomen in de interne metagenomics-database van Ginkgo. Zelfs zonder expliciete IP-overdracht kan Ginkgo zijn technologische en commerciële spieren laten rollen in de context van een nieuwe industrie.

In de farmaceutische industrie heeft Ginkgo $ 80 miljoen geïnvesteerd in zijn partner Synlogic, die Ginkgo’s celprogrammeringsplatform zal gebruiken om Synlogic’s pijplijn van levende geneesmiddelen te versnellen. Beide bedrijven zijn van mening dat het vermogen om levende cellen te programmeren om complexe ziekten te detecteren en hierop te reageren, een groot potentieel heeft en mogelijk de volgende generatie geneesmiddelen kan transformeren.

“We werken nu al meer dan twee jaar samen met Ginkgo,” zei Aoife Brennan, Synlogic CEO. “We zijn in eerste instantie begonnen met een proefproject dat zo goed verliep, dat we onze samenwerking hebben uitgebreid.”

Brennan zegt dat Synlogic als bedrijf echt heeft geprofiteerd van de samenwerking met Ginkgo. “Door toegang te hebben tot de expertise en de gieterijdiensten van Ginkgo konden we meer projecten initiëren en ervoor zorgen dat we de beste synthetische biotica naar verdere ontwikkeling brengen.”

Brennan zegt dat Ginkgo niet alleen een goede samenwerkingspartner is, maar ook de waarden van haar bedrijf deelt. “Onze beide bedrijven delen een passie voor synthetische biologie en het maken van een positieve impact op de wereld.”

Terwijl Ginkgo klanten op nieuwe markten probeert aan te trekken, laten spin-outs en investeringen zoals Motif, Joyn Bio en Synlogic aan andere grote spelers zien hoe synthetische biologie industrieën zoals voeding, landbouw en farmaceutica gaat verstoren – en hoe synthetische biologie kan worden gebruikt om hun eigen bedrijven te transformeren.

Biotech-startups omvormen tot toekomstige klanten

Met dit succesvolle bedrijfsmodel is Ginkgo begonnen met het opbouwen van een pijplijn van veelbelovende biotech-startups die klaar staan om gebruikers te worden van zijn microbieel ontwerpplatform. Ginkgo werkt samen met start-up incubators Y Combinator en Petri en biedt geselecteerde start-ups toegang tot haar diensten in ruil voor aandelen. De start-ups profiteren van toegang tot een technologiestack die hen grote hoeveelheden kapitaal en tijd kan besparen die ze anders zouden moeten investeren in het bouwen van hun eigen microbiële ontwerpinfrastructuur.

“Ginkgo Bioworks was het eerste biowetenschappelijke bedrijf dat YC financierde, in 2014”, vertelde Y Combinator-partner Jared Friedman me. “We geloofden al vroeg dat wat zij aan het bouwen waren, zou helpen de volgende generatie van synbio-startups aan te drijven, en het is indrukwekkend geweest om ze die missie te zien uitvoeren.”

Friedman zegt dat Ginkgo het goedkoper en gemakkelijker maakt voor nieuwe bedrijven om aan de slag te gaan door hen een platform te bieden dat engineering biologie gemakkelijker maakt.

“Wat Amazon’s AWS deed voor softwarebedrijven, doet Ginkgo voor biobedrijven,” zei hij.

“We hebben een gedeelde visie voor de toekomst, een waarin bio-startups net zo gemakkelijk te starten zijn als software-startups, waar oprichters geen jaren en miljoenen dollars hoeven te spenderen aan het opstarten van een genetisch engineeringlaboratorium,” zei Friedman. “We zijn er trots op deel uit te maken van Ginkgo’s voortdurende werk om dit de standaard te maken.”

Het verder versterken van deze vroege pijplijn van start-ups die vertrouwen op Ginkgo’s platform, kondigde het bedrijf onlangs de oprichting aan van een Ferment Fund van $ 350 miljoen. Het Ferment Fund zal extra bedrijven spin-outen in veelbelovende markten die door het Ginkgo-team zijn geïdentificeerd. Niet alleen bieden deze investeringen Ginkgo een aandeel in veelbelovende biotechbedrijven, maar ze stellen Ginkgo ook in staat om de groei van een synbio-ecosysteem te ondersteunen dat afhankelijk is van zijn platform.

Reactie op de pandemie

In een demonstratie van de flexibiliteit van het technologieplatform van het bedrijf, evenals zijn inzet om te helpen in de strijd tegen het coronavirus, heeft Ginkgo onlangs verschillende acties ondernomen om de reactie van de onderzoeksgemeenschap op de pandemie te helpen schalen.

Ginkgo kondigde Concentric aan, een programma om COVID-19-testen op schaal aan te bieden om scholen en bedrijven te ondersteunen bij hun heropeningsstrategieën. Concentric kan end-to-end, on-site testdiensten leveren voor organisaties die testen beschikbaar willen maken voor hun gemeenschappen.

“Testen is essentieel voor het begrijpen en stoppen van de verspreiding van het virus,” zei Ginkgo in een op/ed. Door zijn next-generation sequencing-capaciteit te hergebruiken om het testen snel op te schalen, hoopt Ginkgo het tij te keren.

In maart heeft Ginkgo $ 25 miljoen van zijn onderzoeks- en ontwikkelingsmiddelen toegezegd om onderzoekers te helpen bij de bestrijding van het coronavirus. Ginkgo heeft zijn DNA-synthesecapaciteiten gebruikt om de virussequenties vrij beschikbaar te maken voor gebruik in O&D voor diagnostica, therapeutica en vaccins. Ginkgo maakt ook deel uit van een Berkeley Lights-consortium voor het ontdekken en testen van antilichamen en helpt zo bij het opschalen van de infrastructuur voor het optimaliseren van antilichamen.

Een opwaartse spiraal in de synthetische biologie

Naarmate start-ups in de synthetische biologie groeien, zullen ze blijven leunen op Ginkgo’s platform voor microbieel ontwerp, aangezien het ontwikkelen van eigen capaciteiten met elke succesvolle samenwerking met Ginkgo steeds redundanter zal blijken te zijn. Op deze manier zal Ginkgo een robuust ecosysteem van bedrijven hebben gecreëerd, gemodelleerd naar zijn eigen Motif Foodworks, vol met start-ups die uitblinken in het ontwikkelen en biofabriceren van eindproducten, terwijl ze hun microbiële ontwerp uitbesteden aan het moederschip van Ginkgo Bioworks.

Volg mij op Twitter op @johncumbers en @synbiobeta. Abonneer u op mijn wekelijkse nieuwsbrieven in de synthetische biologie. Met dank aan Matthew Kirshner voor aanvullend onderzoek en rapportage in dit artikel. Ik ben de oprichter van SynBioBeta, en een aantal van de bedrijven waarover ik schrijf – waaronder Ginkgo Biowork – zijn sponsors van de SynBioBeta conferentie en wekelijkse nieuwsbrief. Hier is de volledige lijst van SynBioBeta sponsors.