В Ginkgo Bioworks работают хакеры. Хотя они предпочитают говорить, что они «проектируют организмы», сотрудники построили лабораторию или «литейный завод» в Бостоне, где они взламывают биологию. Они сплайсируют гены, а затем вставляют смеси генов во флаконы дрожжей, чтобы быстро выращивать синтетические организмы, которые служат потребностям человека .
Креативный директор Gingko, Кристина Агапакис, говорит, что по сути они занимаются ускорением эволюции. «Это похоже на фабрику быстрого прототипирования», - говорит она.
Биохакеры работают над созданием организмов, которые захватывают углерод и других, которые выращивают пробиотики, которые помогают людям бороться с инфекциями. Компания получила первоначальное финансирование от DARPA для разработки последнего. Но сейчас Gingko создает организмы, которые испускают специфические запахи. Целью является массовое производство синтетических ароматов и ароматизаторов, которые можно использовать для всего: от духов до искусственных подсластителей. Это шаг, который потенциально может заменить редкие, дорогие, медленно растущие или летучие органические соединения. Robertet, французская парфюмерная компания, поручила Gingko помочь синтезировать аромат конкретной розы, только выращенной в Турции и Болгарии, которую тщательно собирают вручную.
«Аромат был лидером, потому что аромат использует химию чего-то, что начиналось как биологический экстракт», - говорит она. «Итак, мы смотрим, где биология может вернуться в химическую инженерию и сделать ее устойчивой и возобновляемой».
Я недавно говорил с Агапакисом о компании и ее миссии:
Как Гинкго получил свое начало?
Гинкго был основан в 2008 году Томом Найтом и четырьмя парнями (Решма Шетти, Джейсон Келли, Барри Кантон, Остин Ч), которые только что закончили обучение в MIT. Том приложил руку к разработке ARPANET, предшественника Интернета, но в конце 90-х он решил, что компьютеры скучны, и программирование биологии было интересным. Он хотел увидеть, где инженерия и биология могут пересекаться. В этом был смысл Гинкго. Основатели хотят упростить разработку биологии, а затем посмотреть, что это значит для промышленности и технологий.
Почему это происходит сейчас?
Когда они начали в 2008 году, это было как раз в то время, когда стоимость последовательностей ДНК действительно быстро снижалась, и из-за этого люди начали все упорядочивать. Знание того, как эволюция решала проблемы, быстро расширялось, и люди секвенировали все виды геномов и ферментов. Он стал ресурсом или библиотекой.
Другая сторона вещей - это синтез. Раньше вам приходилось находить организмы, и теперь вы можете синтезировать гены из базы данных. Когда я был студентом, это стоило 1 доллар за базовую пару, поэтому ген стоил от одного до 5000 долларов. Теперь он снизился до пенни за базу. Мы только что заказали 100 миллионов пар оснований от Twist (компании, занимающейся синтетической ДНК), чего достаточно, чтобы написать геном дрожжей 10 раз. Это становится намного более возможным.
Кристина Агапакис, креативный директор Ginkgo Bioworks (Фото Тэтчер Кук для PopTech) Что именно вы делаете в лаборатории?
Это как фабрика быстрого прототипирования. Мы можем запустить множество вариантов разных путей и посмотреть, что работает в правильной комбинации.
Иногда наши проекты начинаются с наших клиентов. Они скажут: «Нам трудно сделать этот ингредиент», и мы начнем искать организм, который будет что-то для них производить. Начнем с биохимии. У нас есть технические инженеры, которые понимают биологию клеток и все метаболиты, которые находятся там, поэтому они понимают, как процессы влияют на клетки.
Другие типы проектов смотрят на то, что биология может делать в химическом пространстве. [Вот где гинкго выращивание микробов, имитирующих запах этой труднорастущей розы.] Что касается ингредиентов, которые мы сейчас рассматриваем, или цветов или растений в целом, существует несколько классов химических веществ, которые могут образовывать различные клетки. Есть, скажем, от 1000 до 5000 различных ферментов. Скажем, давайте синтезируем их и помещаем в дрожжи и посмотрим, что делают варианты.
Почему вы используете дрожжи в качестве основного материала?
Дрожжи - это здорово, потому что мы, люди, очень хорошо умеем сбраживать дрожжи. Существует множество технологий, связанных со способностью дрожжей создавать аромат и запах из-за пива. То, что мы делаем, - это действительно крутая смесь современной науки и традиционных методов пивоварения. Наш руководитель ферментации на самом деле владеет пивоварней - Mystic Brewery в Челси [Массачусетс].
Преимущество литейного завода заключается в том, что он может автоматизировать секвенирование. (Гинкго Биоворкс) Над чем вы работаете сейчас?
Существует постоянно развивающаяся диаграмма Венна, в которой лежат возможности биологии, где возможны инженерные разработки и где есть промышленность, потребности и технологии. Аромат был ведущим, но мы также работаем над технологией для улавливания углерода. Мы получили грант Агентства перспективных исследовательских проектов по энергетике (ARPA-E) для изучения улавливания углерода и превращения углеродов с короткой цепью в более сложные вещи. Мы также работаем с японской пищевой и химической компанией Ajinomoto, чтобы выяснить, сможем ли мы найти способы улучшить поток отходов.
Что происходит дальше?
Bioworks 2, расширенный литейный цех, откроется весной или в начале лета следующего года, и литейный цех постоянно работает. Мы всегда думаем о дизайне организма и о том, как управлять им более эффективно. Мы привлекаем новые проекты, клиентов и рынки, но мы также работаем над технологиями.
Десять лет спустя мы смотрим на микробиом, микробные сообщества и на то, как мы можем создавать микробы. Я с нетерпением жду времени, когда мы узнаем, как микробы работают вместе. Мы также думаем обо всех вещах, которые пахнут. Когда-нибудь мы хотим что-то под названием «100 флаконов». Было бы 100 различных запахов, которые созданы природой.
