Daripada mengendalikan fungsi sel dengan menambahkan faktor pertumbuhan yang mahal atau molekul lain ke media kultur sel di bioreaktor, berbasis California Mesin yang produktif Mengekspos sel yang mengandung protein sensitif cahaya terhadap cahaya pada panjang gelombang tertentu, teknik yang dikenal sebagai optogenetika.
Ini dapat mengaktifkan atau menonaktifkan gen, protein, atau jalur seluler tertentu, memberikan “kontrol seluler yang belum pernah terjadi sebelumnya” dalam pembuatan bioman, CEO Dr. Deniz Kent mengatakan AgfunderNews baru -baru ini KTT teknologi makanan di masa depan di San Francisco.
https://www.youtube.com/watch?v=snkxilladdk
Cahaya: Murah, dan secara inheren steril
Selama beberapa dekade, “Kami telah menggunakan molekul – apakah bahan kimia atau protein – untuk mengendalikan sel, dan mereka datang dengan banyak masalah,” kata Kent, seorang ahli biologi sel induk yang mendirikan mesin produktif pada tahun 2020 dengan ahli fisika dan ilmuwan biomedis Max Huisman PhD dan ilmuwan komputer dan insinyur ML Deculn Jones.
In some cases, the issue is cost, he noted, with some growth factors used in therapeutic proteins (IGF, EGF), stem cell cultivation (FGF, TGF-β), tissue engineering (VEGF, PDGF), vaccine production (GM-CSF, IL-2) and gene therapy (FGF2, HGF) coming with hefty price tags.
Tapi ini bukan satu -satunya masalah, dia berkata: “Anda tidak dapat mengontrol ke mana molekul -molekul ini pergi, dan ketika mereka pergi ke mana mereka pergi. Masalah lain adalah sterilitas (komponen apa pun yang ditambahkan ke bioreaktor meningkatkan risiko kontaminasi), ditambah ada masalah reproduktifitas karena beberapa molekul ini bersifat biologis dan mereka tidak konsisten.”
Light, sebaliknya, “murah, steril secara inheren, dapat direproduksi, dan dapat dikendalikan secara spasial dan sementara,” katanya.
Keuntungan lain dari menggunakan cahaya daripada molekul yang ditambahkan ke media kultur sel untuk mengarahkan aktivitas seluler adalah bahwa ia berpotensi mengurangi biaya pemrosesan hilir dan biaya pemurnian pasca panen, karena ada lebih sedikit komponen media yang Anda butuhkan untuk memastikan tidak berakhir di produk akhir Anda, katanya.
Cara kerjanya
Singkatnya, mesin yang produktif mengambil protein sensitif cahaya (yang ada ribuan) dan secara genetik menempelkannya ke target yang berbeda di dalam sel, jelas Kent. “Apa yang kami ciptakan adalah cara bagi mesin untuk mengontrol beberapa biologi seluler khusus untuk pertama kalinya.”
Karena sel -sel yang difokuskan oleh mesin -mesin produktif tidak sensitif secara alami, satu -satunya hal yang merespons cahaya dalam bioreaktor adalah target yang telah ditandai dengan protein sensitif cahaya, memungkinkan ketepatan yang luar biasa, katanya.
“Seluruh keindahan sistem yang telah kami bangun adalah Anda dapat mengganggu satu bagiannya tanpa mengganggu seluruh sistem, yang mengarah pada kurangnya kontrol.”
Dia menambahkan: “Jadi ada tiga bagian untuk apa yang kami lakukan. Bagian pertama adalah kami mengambil protein sensitif ringan dan kami menambatkannya ke berbagai target yang berbeda di dalam sel. Targetnya bisa berupa protein apa pun. Protein mana yang Anda pilih tergantung pada apa yang ingin Anda capai. Jadi Anda dapat menyetel metabolisme, Anda dapat mengaktifkan faktor pertumbuhan, Anda dapat mengendalikan transkripsi, Anda dapat mengendalikan kapasitas sekretaris.
“Bagian kedua adalah perangkat keras. Jadi kami membangun iluminator yang plug dan bermain dengan infrastruktur bioreaktor yang ada. Dan kemudian bagian ketiga adalah kami memiliki algoritma AI yang mengambil semua data sensor, memprosesnya, dan membuat prediksi: pola cahaya apa yang harus saya terapkan pada saat ini?
“Kami telah membangun sistem di mana Anda dapat melakukan pengukuran online setiap detik, memberi makan semua data itu kembali ke model, dan model dapat bereksperimen dengan pola cahaya yang berbeda … dan ini semua menuju ke arah generasi pertama bioreaktor tanpa pengemudi, di mana Anda tidak perlu memiliki manusia yang mahal menambahkan molekul mahal ke dalam bioreaktor.
“Anda hanya dapat memiliki bahasa bersama antara bioreaktor dan sel. Dan jika Anda memilikinya, maka itu menyederhanakan proses secara dramatis.”
Protein terapeutik fokus awal, tetapi daging yang dibudidayakan 'masih di peta jalan'
Sementara fokus awal mesin yang produktif adalah pada daging yang dibudidayakan, sejak itu mengalihkan perhatiannya ke terapi, yang menghadirkan lebih banyak tanah subur dalam jangka pendek, meskipun Kent mengatakan ia tetap yakin bahwa daging yang dibudidayakan dapat dan akan terjadi.
“Kami menanam daging dengan cahaya, terutama sebagai bukti konsep untuk menunjukkan itu mungkin, karena banyak orang tidak percaya itu mungkin ketika saya memulai ini,” katanya. “Jadi itu benar -benar mungkin. Kami telah membuat lebih dari 30 bakso tumbuh dengan cahaya, tanpa faktor pertumbuhan.
“Alasan aplikasi pertama kami adalah protein terapeutik adalah karena harganya sangat mahal,” tambahnya. “Anda dapat menjualnya seharga ribuan dolar per miligram dan kami menemukan ceruk di ruang itu.”
Sedangkan untuk daging yang dibudidayakan, dia berkata, “Saya masih sangat percaya bahwa daging yang dikultur adalah suatu tak terhindarkan. Ini akan terjadi, dan saya percaya bahwa teknologi Prolific paling cocok untuk mewujudkannya. Alasan saya memulai perusahaan adalah karena saya ingin mengakhiri eksploitasi hewan untuk makanan dan untuk penelitian ilmiah, dan karenanya (daging yang dibudidayakan) masih banyak pada jalanan kami.
“Pekerjaan terapi protein yang kami lakukan lebih dulu karena ada buah yang sangat rendah di sana, dan kami dapat menjadi EBITDA positif dengan cepat.”