Một Phòng Lab Mới Đang Ươm Mầm Vi Khuẩn để Tạo Mỹ Phẩm và Thuốc

Trên tầng thứ ba của một tòa nhà phía sau tại khuôn viên ở South San Francisco của Verily, 10 chiếc máy trắng phát ra tiếng ồn thấp. Đầu mỗi chiếc máy đặt một container nhựa chật cứng với ống và cảm biến đến mức nó trông giống như một ly đựng protein đang được duy trì sự sống. Bên trong, nước lèo màu be nấu sôi trong khi các camera siêu cao cấp ghi lại hình ảnh bọt xốp và truyền nó lên đám mây. Khi men bên trong hoàn thành chuỗi 4 ngày, kỹ thuật viên đẩy các bảng chứa hàng loạt bể kích thích sinh học vào một phòng sạch kín, lấy mẫu từ mỗi cái và kiểm tra xem hỗn hợp nào giúp các vi khuẩn làm công việc của chúng tốt nhất.

“Nó hơi giống như, để trở lại với một chút văn hóa đại chúng từ thập kỷ 90, tương tự như việc chăm sóc một chiếc Tamagotchi”, Will Patrick, người sáng lập và CEO của Culture Biosciences, nói. “Mọi thứ bạn có thể làm để giữ cho sinh vật đó hạnh phúc và khỏe mạnh? Chúng tôi chỉ đang thử nghiệm điều đó trên quy mô đại số.”

Culture Biosciences có thể được mô tả tốt nhất là một phòng lab lên men ảo, nơi các công ty có thể gửi các ống lọ đông lạnh của men và vi khuẩn để nuôi và kiểm tra. Startup 12 người này ra mắt công khai với 5,5 triệu USD trong quỹ đầu tư và kế hoạch giải quyết rối trí đang làm trì trệ sự bùng nổ sinh học tổng hợp.

Trong suốt thế kỷ, con người đã đổ vi khuẩn vào các bể và để chúng làm việc. Ban đầu chủ yếu là để say rượu hoặc giữ sữa không bị ôi thiu. Nhưng khi các nhà khoa học có được các công cụ chỉnh gen, họ dạy men và vi khuẩn cách để họ có thể tỏa ra nhiều hơn chỉ là bia và sữa chua. Nhiên liệu sinh học lên men, hương vị thực phẩm và insulin đã xuất hiện trên thị trường. Ngày nay, với sự xuất hiện của các công nghệ chỉnh gen chính xác như Crispr và các thuật toán máy tính mạnh mẽ, nếu bạn có thể nghĩ đến một sản phẩm, bạn có thể thiết kế một vi khuẩn để sản xuất nó cho bạn. Các công ty bắt đầu pha chế mọi thứ từ thực phẩm chay, trứng và da lên men đến phân bón không chứa nhiên liệu hóa thạch và các loại thuốc chống rắn và các loại thuốc khác.

Chỉ có một vấn đề. Trước khi các công ty như vậy có thể bán cho bạn bất kỳ sản phẩm tự nhiên hóa sinh học nào, họ phải kiểm tra hàng chục, nếu không hàng trăm phiên bản của vi khuẩn để đảm bảo họ cược vào một ngựa đua chiến thắng. Và sự bùng nổ trong kỹ thuật kỹ thuật sinh học đang vượt xa cơ sở hạ tầng lên men cần thiết để chạy những thử nghiệm đó. Có quá nhiều vi khuẩn và không đủ bể.

Đó là lý do Culture ra đời. Patrick bắt đầu công ty với cựu học viên Google X Matt Ball. Cặp kỹ sư robot này gặp nhau khi còn ở trường Đại học Duke và sau đó lại làm việc cùng nhau tại cửa hàng thử nghiệm mặt trăng của Alphabet, tạo ra prototype drone cho dự án WING. Bioreactor đầu tiên mà Patrick xây dựng thực sự là một dự án nghệ thuật: một hình trụ phát sáng màu xanh chứa tảo được chỉnh gen để tỏa ra các loại thuốc thông thường. “Farma” chỉ là một bản thử nghiệm, một tuyên bố về việc tạo ra một hệ thống tại nhà để lên men thuốc của riêng bạn mà Patrick tạo ra khi làm nghệ sĩ lưu trú tại Autodesk vào năm 2015. Không lâu sau đó, anh và Ball bắt đầu nảy ra ý tưởng về một công ty có thể làm lên men theo yêu cầu cho làn sóng tới của các công ty khởi nghiệp sinh học tổng hợp. (Giữa các kỳ nghỉ ở vùng vịnh, Patrick dành thời gian tại Media Lab của MIT, tiếp xúc với một số tổ tiên trong lĩnh vực.)

Khá nhanh chóng, cặp đôi nhận được quỹ đầu tư từ Verily—trước đây là Google Life Sciences—và không gian ở một tòa nhà tại trụ sở chính của họ để bắt đầu xây dựng một loại bioreactor mới. Hiện nay, họ chia sẻ nó với các đầu tư khác của Verily, như startup xét nghiệm biopsy lỏng Freenome, nhưng khi họ bắt đầu vào đầu năm 2017, những người làm việc khác ở đó chỉ là công nhân xây dựng đội mũ bảo hiểm. Trong năm đầu tiên, họ đã có bốn hệ thống hoạt động. Bây giờ họ đã lên đến con số 54, với kế hoạch tăng ba lần sức chứa vào cuối năm 2019.

“Đó là một đầu tư vốn lớn để xây dựng các bể của riêng bạn và thuê người để quản lý chúng,” nói Nick Ouzounov, cộng sự sáng lập và Giám đốc Công nghệ của Geltor, một công ty sử dụng men kỹ thuật để sản xuất collagen không chứa động vật cho ngành công nghiệp làm đẹp và là khách hàng đầu tiên của Culture. Đối với các công ty như Geltor, việc thuê bên ngoại không gian bể với các nhà cung cấp lên men truyền thống đã trở nên khó khăn trong vài năm qua, khi tốc độ kỹ thuật gen tăng tốc. “Họ đặt chỗ trước nhiều tháng trước đây. Cơ sở hạ tầng đơn giản không theo kịp với nhu cầu.”

Đó là lý do tại sao Ouzounov đã chuyển đến Culture khi công ty của anh đang phát triển sản phẩm đầu tiên. Ngoài Geltor, Culture đang pha chế các loại vi khuẩn cho một loạt các công ty khởi nghiệp sinh học tổng hợp đa dạng bao gồm Pivot Bio (phân bón), Modern Meadow (vật liệu) và Synlogic (thuốc). Những công ty này có thể kiểm tra thí nghiệm của họ bằng cách đồng ý vào dữ liệu trực tiếp từ mỗi cảm biến và đầu dò của bể lên men. Họ có thể xem xét hiệu suất sản xuất của các dòng được thiết kế khác nhau—một loại thuốc trong một dòng, một loại probiotic thực vật trong dòng tiếp theo. Một công nhân con người thiết lập từng trạm, nhưng sau đó, các bể lên men tự chạy, với hệ thống làm lạnh tự động giữ cho mỗi ống nghiệm ở nhiệt độ lý tưởng, ngay cả khi vi khuẩn làm nóng mọi thứ.

“Phần cứng thừa kế có sẵn cho tất cả các công ty này thực sự là khó khăn và chậm chạp,” nói Patrick. Tình thế làm anh ấy cảm thấy khó chịu nhất khi anh ấy đang tham quan một công ty sinh học tổng hợp lớn có khoảng 70 bể lên men của riêng mình. Patrick nhận xét về số lượng đó—đối với hầu hết các công ty khởi nghiệp, việc có nhiều hơn một hoặc hai có thể khó khăn. Hướng dẫn viên của anh ấy cười và nói với anh ấy rằng họ sẽ thực hiện 100 lần nhiều thí nghiệm nếu có thể. “Đó là khoảnh khắc bật sáng cho tôi,” Patrick nói.

Anh ấy không phải là người đơn độc. Công ty như Ginkgo Bioworks, tại Boston, cũng đã chuyển sang tự động hóa để giải quyết vấn đề chuyển động của sinh học tổng hợp. Nhưng Ginkgo hơn là một cửa hàng thiết kế hữu cơ đầy đủ dịch vụ. Nếu bạn chỉ cần một vài ngày trên một bể lên men, cũng có những nhà thầu truyền thống hơn—nhưng chúng thường chạy các bể lớn hơn so với những gì hầu hết các công ty khởi nghiệp cần. Hiện tại, Culture dường như là duy nhất ở trong ngách đó. Nhưng với tốc độ của sản xuất sinh học di động, đừng ngạc nhiên nếu nó không còn cô đơn lâu.

Các Sự Kiện Tuyệt Vời Khác Từ Mytour

• Còn nhiều điều chúng ta cần phải tìm hiểu về cỏ—nhanh chóng
• Cơ hội thứ hai cho đại diện trans trên truyền hình—làm đúng
• Messenger cho phép bạn hủy bỏ tin nhắn. Tại sao không phải tất cả các ứng dụng?
• Yêu cầu để tổ chức cuộc điều tra trực tuyến đầu tiên của đất nước
• Với 911 mới của mình, Porsche cải thiện điều không thể cải thiện được
• 👀 Đang tìm kiếm những thiết bị công nghệ mới nhất? Xem hướng dẫn mua sắm và ưu đãi tốt nhất của chúng tôi suốt cả năm
• 📩 Muốn thêm? Đăng ký nhận bản tin hàng ngày của chúng tôi và đừng bao giờ bỏ lỡ những câu chuyện mới và tuyệt vời nhất của chúng tôi