Автоматизоване виробництво генів

«Біотехнології стануть ключовою галуззю ХХІ століття», — переконана засновниця новоствореної компанії «Twist Bioscience» (Сан-Франциско, США). Нещодавно установі виділили майже 31 млн. доларів на створення високоефективного автоматизованого пристрою, що вироблятиме синтетичну ДНК. Обладнання  за показниками ефективності повинне перевершити сучасні аналоги в сто разів. У втіленні в життя задекларованого проекту особливо зацікавлені хімічна промисловість, сільське господарство та фармацевтика. 

 

 

 

Так виглядає звичайна 96-гніздова пластмасова пластина. Свою силіконову плату «Twist Bioscience» на разі  фотографувати не дозволяє.

 

 

Біологічний матеріал, гени зокрема, стають комерційним товаром, який замовляють у спеціальних постачальників. Декілька наявних високотехнологічних компаній можуть синтезувати практично будь-яку комбінацію генів для задоволення всяких потреб клієнта. Однак теперішній стан індустрії можуть докорінно змінити інноваційні розробки каліфорнійського стартапу «Twist Bioscience».

 

Минулого тижня новостворена компанія розповіла про успішне залучення 26 млн. доларів венчурних інвестицій для впровадження технології генного синтезу. «Twist Bioscience» підтримало американське урядове Агенство передових оборонних дослідницьких проектів (DARPA), уклавши контракт, вартістю майже 5 млн. доларів.

 

«Лише за 10 місяців ми зібрали дослідницьку й управлінську команду високого класу та створили прототип силіконової пластини з 10 тис. "гнізд", вона необхідна для виробництва синтетичної ДНК, — повідомила Емілі Лепрус, генеральний директор установи. — Перші продукти й послуги ми запропонуємо вже 2015 року».

 

Майбутній генний синтезатор буде завбільшки 1,8Х1,8 м. Ключовою деталлю, «серцем» апарату стане вже згадана силіконова пластина. Спершу на кожну машину припадатиме по одній такій деталі. Сьогодні їх виготовляють в основному з пластмаси у форматі 8Х12 см., на кожній з них — по 96 конусоподібних гнізд. «Twist Bioscience» виготовлятиме їх із силікону й зменшить до розмірів поштової марки. Більше того, на кожному з так званих гнізд розмістять ще 96 аналогічних мікроскопічних деталей, тобто загалом на одній платі налічуватимуть понад 9 тис. ланок.  

 

Порівняно з сучасними зразками, устаткування «Twist Bioscience» вироблятиме генні матеріали в сто разів ефективніше – до того ж, зі значно меншою собівартістю. «Те, чим ми займаємося, полягає в налагодженні виробничого процесу, за допомогою якого можна швидко й дешево синтезувати велику кількість генів дуже високої якості, – розповіла Емілі Лепрус. – Ми не прагнемо гламуру, нам потрібна надійність».

 

Рішення розпочати проект дослідниця ухвалила спільно з колегами по цеху: Біллом Бан’яі та Біллом Пеком. «Утворити 10 тис. різних генів – одному не під силу. Часу на виробництво знадобиться забагато. На створення повноцінної ДНК підуть тижні або й місяці», – пояснила Лепруст.

 

З огляду на такі обставини необхідним визнали: розширити можливості одночасного синтезування генів; виготовити апарат, що управляв би перекачуванням рідини та іншими технологічними процесами. Силіконові пластини виготовлятимуть на тому ж обладнанні, що застосовують в електронній промисловості; воно вже є на ринку й коштує відносно недорого.

 

В планах на майбутнє: залучити до роботи 80 працівників, зокрема фахівців з інформатики, програмної інженерії, хімії, біохімії, маркетингу тощо. Попереду робота над створенням генного синтезатора та програмного забезпечення – вони дадуть змогу цілком автоматизувати процес генного виробництва.

 

В разі успіху «Twist Bioscience» може розраховувати на клієнтів з різних галузей: хімічної, фармацевтичної, сільськогосподарської, а також зі сфери діагностики. Устаткування компанії дозволить одержувати геннетично модифікованих мікробів, здатних утворювати амоній з азоту, що в повітрі. Завдяки такій технології відпаде необхідність удобрювати поля. Новий генний синтезатор міг би прискорити появу технології виготовлення пластмаси з біомаси, що суттєво зменшило б потребу в нафті. Й, окрім всього, «Twist Bioscience» може спростити та здешевити вакцини й персоналізовані медичні препарати.

 

На думку Емілі Лепрус, біотехнології стануть ключовою індустрією ХХІ ст., адже з їхньою допомогою світ можна нагодувати, забезпечити енергією та оздоровлювати. «Рослини й мікроби врятують світ. Саме від них ми отримуватимемо їжу та здоров'я».

 

На початку «Twist Bioscience» зосередить виробництво у Сан-Франциско, проте згодом планують вийти на глобальний рівень і створити виробничі центри в Європі та Азії. 

 

Зреферував Олег КАЧАН

Оригінал за посиланням https://gigaom.com.

07.06.2014