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

Wyobraźmy sobie, że istnieje jedna metoda wytwarzania niemal każdego produktu na świecie – tworzyw sztucznych, żywności, leków, urządzeń do przechowywania danych, a nawet interfejsów mózg-komputer. Teraz wyobraź sobie, że ta metoda była szybsza, tańsza i bardziej zrównoważona niż konwencjonalna produkcja. Brzmi jak science fiction, prawda?

To nie jest science fiction: to biologia syntetyczna, dziedzina, która wykorzystuje biologię jako platformę produkcyjną. Wykorzystując najnowsze techniki edycji genów, biologia syntetyczna może zaprogramować drożdże i bakterie w maleńkie fabryki komórkowe zdolne do wytwarzania nieskończonej liczby produktów. Jest to również siła napędowa biogospodarki wartej 4 biliony dolarów, która ma wielkie szanse na zbudowanie bardziej zrównoważonego i zasobnego świata.

W porównaniu z takimi sektorami, jak farmaceutyki i chemia przemysłowa, biologia syntetyczna jest stosunkowo młoda. Około 150 firm na Crunchbase opisuje siebie za pomocą terminu „biologia syntetyczna”, choć SynBioBeta śledzi ponad 700 firm w tej dziedzinie. Te pierwsze firmy wytwarzają własne produkty z wykorzystaniem biologii syntetycznej lub dostarczają narzędzia i technologie synbio, aby pomóc innym firmom w przekształceniu sposobu wytwarzania rzeczy.

Wcześni innowatorzy w dziedzinie biologii syntetycznej musieli wykazać się kreatywnością, aby rozwijać nie tylko własne firmy, ale całą branżę – i być może niewiele firm przyczyniło się do jej rozwoju bardziej niż Ginkgo Bioworks.

Kładąc podwaliny pod przyszłość biomanufacturingu

Ginkgo Bioworks należy do klasy firm takich jak Genomatica, Arzeda, Conagen, Zymergen i Amyris AMRS, które zapewniają infrastrukturę biotechnologiczną i usługi – „back-end” przemysłu biologii syntetycznej. Zamiast samodzielnie wytwarzać produkty końcowe, firma Ginkgo projektuje i konstruuje mikroby dla szerokiego zakresu potrzeb klientów, od bakterii produkujących kannabinoidy po drożdże fermentujące białka spożywcze nowej generacji.

Wnętrze Ginkgo Bioworks.

Podczas gdy Ginkgo wierzy, że jego mikroby mogłyby pewnego dnia produkować praktycznie każde dobro fizyczne, większość niedoszłych klientów Ginkgo od dziesięcioleci polega na tradycyjnych petrochemicznych lub rolniczych środkach produkcji. Ale Ginkgo nie czeka na powolne, stopniowe przyswajanie biologii syntetycznej przez graczy ze starego świata. Zamiast tego wprowadza na rynek swoje oparte na biologii podejście, tworząc własny popyt.

Budując rynek biologii syntetycznej

Już teraz firma Ginkgo ogłosiła trzy przedsięwzięcia typu spin-out i inwestycje strategiczne:

• Motif Foodworks, wewnętrzny spin-out rozwijający produkty spożywcze
• Joyn Bio, joint venture z Bayerem skoncentrowane na produktach rolnych
• Synlogic, gdzie dokonał strategicznej inwestycji w przestrzeń farmaceutyczną

W lutym 2019 roku Ginkgo uruchomiło Motif Foodworks z serią A o wartości 90 mln dolarów, największą w historii food tech. Ten spin-out używa mikrobów do dostarczania alternatywnych białek nowej generacji i innych składników firmom spożywczym, pokazując holistyczne spojrzenie Ginkgo na rynek biologii syntetycznej. Firma Ginkgo wydzieliła spółkę Motif w celu opracowania i produkcji bezzwierzęcych składników żywności, zakładając, że mięso pochodzenia roślinnego i alternatywne produkty mleczne staną się lukratywnym rynkiem. W ramach tego wydzielenia, „umowa serwisowa” pozycjonowała Ginkgo jako dostawcę mikrobów, których Motif użyje do produkcji swoich produktów.

W zależności od projektu, spółka zależna, taka jak Motif, może mieć dostęp do platformy i technologii Ginkgo bez żadnych kosztów. W zależności od projektu, spółka zależna, taka jak Motif, może mieć dostęp do platformy i technologii Ginkgo bez żadnych kosztów, lub może mieć dolary przeznaczone specjalnie na usługi Ginkgo, co skutkuje natychmiastowym pozyskaniem nowego klienta przynoszącego dochód. Niezależnie od początkowego porozumienia finansowego, Ginkgo z powodzeniem stworzył zarówno obiecującą inwestycję, jak i niezawodnego przyszłego klienta w jednym ambitnym ruchu.

Joyn Bio to wspólne przedsięwzięcie ogłoszone w marcu 2018 roku i finansowane w wysokości 100 milionów dolarów przez giganta rolniczego Bayer, Ginkgo i Viking Global Investors. Przedsięwzięcie Joyn Bio niesie ze sobą również korzyści technologiczne – 100 000 zastrzeżonych szczepów mikrobiologicznych firmy Bayer jest udostępnianych firmie Gingko. Szczepy te mogą być teraz włączone do wewnętrznej bazy danych metagenomiki firmy Ginkgo. Nawet bez wyraźnego transferu własności intelektualnej, Ginkgo napina swoje technologiczne i handlowe muskuły w kontekście nowego przemysłu.

W przemyśle farmaceutycznym, Ginkgo zainwestowało 80 milionów dolarów w swojego partnera Synlogic, który wykorzysta platformę programowania komórek Ginkgo do przyspieszenia linii produkcyjnej żywych leków Synlogic. Obie firmy wierzą, że zdolność do programowania żywych komórek, aby wyczuwały i reagowały na leczenie złożonych chorób ma ogromny potencjał, być może przekształcając następną generację farmaceutyków.

„Pracujemy z Ginkgo już od ponad dwóch lat”, powiedziała Aoife Brennan, Synlogic CEO. „Początkowo zaczęliśmy od projektu pilotażowego, który poszedł tak dobrze, że rozszerzyliśmy naszą współpracę.”

Brennan mówi, że Synlogic naprawdę skorzystał jako firma na współpracy z Ginkgo. „Dostęp do ekspertyzy i usług odlewniczych Ginkgo pozwolił nam na rozpoczęcie większej ilości projektów i upewnienie się, że wprowadzamy najlepsze biotyki syntetyczne do dalszego rozwoju.”

Brennan mówi, że Ginkgo jest nie tylko dobrym współpracownikiem, ale również podziela wartości jej firmy. „Obie nasze firmy łączy pasja do biologii syntetycznej i wywierania pozytywnego wpływu na świat.”

Ponieważ Ginkgo stara się pozyskać klientów na nowych rynkach, firmy typu spin-out i inwestycje, takie jak Motif, Joyn Bio i Synlogic, pokazują innym dużym graczom, jak biologia syntetyczna zmieni takie branże, jak żywność, rolnictwo i farmacja – i jak biologia syntetyczna może zostać wykorzystana do przekształcenia ich własnych firm.

Kształtowanie startupów biotechnologicznych na przyszłych klientów

Po udanym pilotażowym wdrożeniu tego modelu biznesowego firma Ginkgo rozpoczęła budowę linii obiecujących startupów biotechnologicznych, które będą korzystać z jej platformy do projektowania mikrobów. Współpracując z inkubatorami start-upów Y Combinator i Petri, Ginkgo oferuje wybranym start-upom dostęp do swoich usług w zamian za kapitał własny. Start-upy korzystają z dostępu do stosu technologii, który może zaoszczędzić im dużo kapitału i czasu, który w przeciwnym razie zostałby utopiony w budowaniu własnej infrastruktury do projektowania mikrobiologicznego.

„Ginkgo Bioworks było pierwszą firmą z sektora life sciences, którą YC sfinansowało w 2014 roku”, powiedział mi partner Y Combinator Jared Friedman. „Wcześnie uwierzyliśmy, że to, co budują, pomoże zasilić następną generację startupów synbio, i to było imponujące, aby zobaczyć, jak wykonują tę misję.”

Friedman mówi, że Ginkgo sprawia, że tańsze i łatwiejsze dla nowych firm, aby rozpocząć działalność, zapewniając im platformę, która sprawia, że biologia inżynieryjna jest łatwiejsza.

„To, co AWS firmy Amazon zrobił dla firm programistycznych, Ginkgo robi dla firm bio”, powiedział.

„Mamy wspólną wizję przyszłości, w której startupy bio są tak łatwe do rozpoczęcia jak startupy programistyczne, gdzie założyciele nie muszą spędzać lat i milionów dolarów na uruchamianiu laboratorium inżynierii genetycznej”, powiedział Friedman. „Jesteśmy dumni, że możemy być częścią ciągłej pracy Ginkgo, aby uczynić to standardem.”

Dalej wzmacniając tę wczesną linię start-upów, które polegają na platformie Ginkgo, firma ogłosiła ostatnio utworzenie Ferment Fund o wartości 350 milionów dolarów. Fundusz Ferment będzie wspierał kolejne firmy na obiecujących rynkach zidentyfikowanych przez zespół Ginkgo. Inwestycje te nie tylko zapewniają Ginkgo udział w obiecujących firmach biotechnologicznych, ale także umożliwiają Ginkgo wspieranie rozwoju ekosystemu synbio opartego na jego platformie.

Odpowiedź na pandemię

W demonstracji elastyczności platformy technologicznej firmy, jak również jej zaangażowania w pomoc w walce z koronawirusem, Ginkgo podjęło ostatnio kilka działań, aby pomóc w skalowaniu odpowiedzi społeczności badawczej na pandemię.

Ginkgo ogłosiło Concentric, program oferujący testy COVID-19 na skalę, aby wspierać szkoły i firmy w ich strategiach ponownego otwarcia. Concentric może zapewnić kompleksowe usługi testowania na miejscu dla organizacji, które chcą udostępnić testy swoim społecznościom.

„Testowanie jest niezbędne do zrozumienia i powstrzymania rozprzestrzeniania się wirusa”, powiedział Ginkgo w artykule op/ed. Wykorzystując swoje możliwości sekwencjonowania następnej generacji do szybkiego skalowania testów, Ginkgo ma nadzieję odwrócić tę tendencję.

W marcu firma Ginkgo zobowiązała się przeznaczyć 25 milionów dolarów ze swoich zasobów badawczo-rozwojowych na pomoc naukowcom walczącym z koronawirusem. Firma Ginkgo wykorzystała swoje możliwości syntezy DNA, aby udostępnić sekwencje wirusa do wykorzystania w badaniach nad diagnostyką, terapiami i szczepionkami. Ginkgo jest również częścią konsorcjum Berkeley Lights zajmującego się odkrywaniem i testowaniem przeciwciał, pomagając w rozbudowie infrastruktury do optymalizacji wiodących przeciwciał.

Cnotliwy cykl biologii syntetycznej

W miarę rozwoju firm rozpoczynających działalność w dziedzinie biologii syntetycznej będą one nadal opierać się na platformie Ginkgo do projektowania mikroorganizmów, ponieważ rozwijanie własnych możliwości będzie coraz bardziej zbędne przy każdej udanej współpracy z Ginkgo. W ten sposób Ginkgo stworzy solidny ekosystem firm wzorowany na własnym Motif Foodworks, pełen start-upów, które wyróżniają się w rozwoju i biomanufacturingu produktów końcowych, podczas gdy oni zlecają swój projekt mikrobiomu do Ginkgo Bioworks mothership.

Śledź mnie na Twitterze pod @johncumbers i @synbiobeta. Zapisz się na moje cotygodniowe biuletyny z dziedziny biologii syntetycznej. Dziękuję Matthew Kirshnerowi za dodatkowe badania i raportowanie w tym artykule. Jestem założycielem SynBioBeta, a niektóre z firm, o których piszę – w tym Ginkgo Bioworks – są sponsorami konferencji i cotygodniowego biuletynu SynBioBeta. Oto pełna lista sponsorów SynBioBeta.