Инженерные бактерии производят редкие и коммерчески полезные соединения в больших количествах
Стартап Manus Bio, спин-офф MIT, создал низкозатратный процесс для инженерии микробов со сложными метаболическими путями, заимствованными у растений. Эти микробы могут производить ряд редких и дорогих ингредиентов для бескалорийных напитков, парфюмерии, пестицидов, терапевтических средств и других продуктов.
Ключевой пример — новый подсластитель
Компания воссоздала в бактериях естественный процесс растения стевии для дешёвого массового производства соединения Ребаудиозид M (Reb M) — высокоценного компонента для нулево-калорийного подсластителя. В природе из стевии можно извлечь только 0.01% этого соединения. Инженерные бактерии Manus, проходящие процесс ферментации, производят соединение с чистотой более 95%.
Экономика и экология
В среднем процесс Manus примерно в десять раз дешевле любого метода экстракции из растений и значительно сокращает использование земельных ресурсов.
Другие продукты
В разработке находится редкое соединение нооткатон — ключевой компонент грейпфрута, используемый как экологически чистый репеллент. Его традиционное производство стоит несколько тысяч долларов за килограмм. Более дешёвое и массовое производство может помочь в борьбе с болезнью Лайма, малярией, вирусом Зика и другими патогенами, переносимыми насекомыми.
Технологическая основа: не просто «сборка генов»
Ключ успеха — в инженерии метаболического пути для получения коммерчески значимых количеств соединений. Основная технология основана на работе профессора MIT Грегори Стефанопулоса и бывшего постдока (ныне CEO Manus) Аджикумара Парайила.
В 2010 году они опубликовали в Science работу, где описали инженерию микробов с метаболическим путём из 17 сложных промежуточных шагов для производства больших количеств промежуточных соединений противоракового препарата Таксол. Это увеличило выход в 1000 раз по сравнению с традиционными методами.
Важной особенностью стало использование многовариантного модульного метаболического инженеринга (MMME) — разделения линейного пути на сеть отдельных модулей для более лёгкого контроля и модификации.
Платформа для новых открытий
Технология Manus, включающая MMME, инженерию ферментов и омиксный анализ, позволяет контролировать весь метаболический путь. Это даёт возможность идентифицировать, модифицировать и извлекать ранее не тестировавшиеся промежуточные соединения, потенциально открывая новые молекулы для фармацевтики, ароматизаторов и пестицидов.
Текущий статус
В 2024 году Manus наращивает производство для коммерциализации подсластителя и других продуктов. Демонстрация способности производить соединения в промышленном масштабе станет ключевым этапом для подтверждения credibility компании в области биотехнологий.