Sementara kemajuan yang signifikan telah dibuat dalam beberapa tahun terakhir untuk mengoptimalkan strain mikroba dan mendorong efisiensi dalam pembuatan bioman, pemutusan antara pekerjaan hulu dan hilir terus menahan kemajuan, klaim Bioproses Boston Pendiri Dr. Michael Tai.
Didirikan di Boston pada tahun 2022 oleh Tai (sebelumnya Kepala Bioproses di Motif Foodworks) dan Ted Netland, Boston Bioproses pindah ke Champaign, Illinois, pada tahun 2023.
Perusahaan, yang menawarkan layanan pemrosesan fermentasi dan hilir di Benchtop dan Pilot-Scale, mendukung berbagai perusahaan mulai dari startup hingga pemain mapan yang ingin mengoptimalkan proses mereka atau mengembangkan produk baru.
AgfunderNews (Afn) bertemu dengan tai (mt) di SynbioBeta Konferensi di San Jose untuk mengambil pendapatnya tentang apa yang menahan bioekonomi.
https://www.youtube.com/watch?v=_ZZ6OS4JOX0
Afn: Masalah apa yang Anda coba selesaikan ketika Anda mendirikan Boston Bioprocess?
Mt: Ketika kami memulai Boston Bioprocess, ada kelemahan relatif yang signifikan dari penawaran dalam area pengembangan dan skala pemrosesan, dibandingkan dengan kemampuan yang relatif kuat dalam rekayasa regangan dan pengembangan di ujung depan.
Anda bisa sangat akrab dengan kinerja (dari strain/bioproses Anda) dalam bioreaktor 500 liter, tetapi ada celah yang signifikan untuk dapat memprediksi kinerja secara akurat dalam bioreaktor 500.000 liter.
Demikian juga, sangat sulit untuk mengatakan bagaimana kinerja fermentasi (hulu) dapat diintegrasikan dengan kinerja hilir. Jadi jika saya memiliki protein 10g per liter dan Anda bertanya kepada saya apa hasil panen akhir Anda setelah beberapa tahap, katakanlah, TFF (filtrasi aliran tangensial), masih sangat sulit untuk diprediksi.
Jadi satu hal yang saya yakini sangat penting adalah integrasi antara pekerjaan hulu dan hilir. Masih ada sumber daya yang signifikan yang dituangkan untuk mengoptimalkan fermentasi tetapi secara relatif berbicara sejumlah sumber daya yang tidak signifikan ke dalam proses hilir untuk menyelesaikan pertanyaan sekecil anti-Foam (aditif umum dalam bioprosesing untuk mencegah atau mengurangi gangguan pembentukan busa).
Jadi ketika seorang insinyur hulu mengatakan, jika saya menempatkan lima mililiter anti-Foam dalam proses saya, saya dapat meningkatkan hasil fermentasi atau titer saya sebesar 10% sebelum orang-orang hilir mengetahuinya, maka Anda mungkin harus mengorbankan sedikit hasil hilir.
Jadi saya pikir itu adalah integrasi dan pipa bakat antara fermentasi dan area hilir yang, dalam pikiran saya, mungkin prioritas utama jika kita ingin membangun industri biotek yang lebih baik.
Afn: Apakah kita memerlukan rangkaian workhorses mikroba yang lebih luas untuk bioproses industri?
Mt: Kami memiliki dua pilihan. Salah satunya adalah Anda tetap menggunakan rekayasa lebih lanjut (host mikroba industri yang ada) berdasarkan sasis yang sangat kuat, misalnya, Pichia (ragi), yang mungkin salah satu yang paling mapan. Kemudian Anda terus memperluas dan mengembangkan kotak alat ke titik di mana Anda tahu setiap hal tentang hal itu dan Anda dapat merekayasa setiap hal tentang hal itu.
Pendekatan kedua adalah menempatkan lebih banyak sumber daya untuk mengeksplorasi lebih lanjut (mikroba liar) dan untuk menjinakkan (itu) yang mungkin tidak dipelajari dengan baik tetapi memiliki kemampuan yang kuat dan unik.
Ada pro dan kontra untuk kedua pendekatan. Jelas, jika Anda memiliki sasis yang dipelajari dengan baik, Anda mungkin dapat memaksanya (untuk membuatnya mengekspresikan protein target, katakanlah). Jadi itu menjawab pertanyaan ya atau tidak, tetapi itu tidak menjawab pertanyaan tentang seberapa banyak atau seberapa baik.
Semakin banyak salinan plasmid (molekul DNA yang digunakan untuk membawa dan mengekspresikan gen asing dalam mikroba), Anda memasukkannya, sel dapat mulai kehilangan produktivitas mereka, dan sangat sulit untuk mempertahankan tingkat sehat yang Anda inginkan dalam fermentasi yang lebih lama.
Sebaliknya, jika Anda mencoba mendomestikasi mikroba tipe liar, Trichoderma adalah contoh yang bagus … jika Anda mencoba memasukkan enzim inang alami di sana, Anda dapat dengan mudah mencapai 180 gram per liter protein, yang akan saya katakan sebagian besar startup akan sangat cemburu! Tetapi masalahnya adalah jika Anda memasukkan gen protein eksotis TrichodermaAnda mungkin tidak dapat mengekspresikan atau mengeluarkannya tanpa memiliki masalah yang signifikan.
Jadi saya pikir kita hanya perlu belajar lebih banyak untuk melihat jenis molekul apa atau jenis jalur ekspresi apa yang sesuai dengan sasis yang ada dengan optimasi lebih lanjut, atau akan lebih cocok dengan eksplorasi tipe liar yang akan memungkinkan Anda untuk mengekspresikan molekul -molekul ini dengan lebih baik.
Afn: Bisa Fermentasi terus menerus menjadi gamechanger jika dapat digunakan untuk lebih banyak produk?
Mt: Ada kasus aplikasi yang kuat di beberapa area. Contoh termudah adalah fermentasi biomassa, di mana Anda melihat kuantitas, mungkin nilai nutrisi tertentu, atau persentase protein.
Tetapi di mana Anda memerlukan fungsionalitas spesifik tertentu atas protein atau molekul tertentu yang diekspresikan, atau jika Anda perlu menerapkannya ke dalam mekanisme induksi tertentu ditambah dengan area pertumbuhan, maka Anda mungkin menghadapi tantangan yang signifikan.
Saat Anda berlari, katakanlah, delapan minggu fermentasi, kemudian cobalah untuk memiliki tangki benih sepenuhnya dalam model pertumbuhan (di mana sel -sel berkembang biak), dan kemudian saat Anda memberi makan mereka (mikroba) ke dalam tangki fermentasi utama (di mana Anda ingin mereka mengekspresikan protein atau zat target), Anda ingin mempertahankannya pada produktivitas puncak selama delapan minggu, itu adalah tantangan yang signifikan.
Bacaan lebih lanjut:
🎥 Dari gen melompat ke genom desainer: Cetak biru antologi untuk strain bioproduksi yang lebih cerdas