Новая платформа для биотрансформации решает рыночные пробелы в пищевой и косметической отраслях

A*STAR запускает платформу Biotransformation Innovation Platform (BioTrans) — междисциплинарную группу, которая будет использовать микроорганизмы для превращения дешёвых и возобновляемых источников углерода в химические соединения, важные для биотехнологической промышленности.

Биотрансформация — это процесс, при котором микроорганизмы или другие живые системы преобразуют химическое вещество, потребляя его. Пример — промышленное производство антибиотиков с использованием способности грибов превращать простые сахара в лекарства. Другой пример, соответствующий деятельности BioTrans, — использование генетически модифицированных дрожжей для производства заменителя сахара стевии, который по вкусу значительно естественнее версии, полученной из растительных экстрактов. Учёные, такие как директор BioTrans Ник Линдли, стремятся исследовать биотрансформацию как метод производства высокоценных химических соединений для пищевой и косметической отраслей, которые трудно синтезировать традиционными методами.

Запах успеха

Рынок ароматизаторов и парфюмерии, как часть сектора, к 2020 году, по прогнозам, превысит 40 млрд долларов США. Отрасль сильно зависит от растений и животных как сырья, но изменения в землепользовании заставляют компании искать устойчивые альтернативы химическому синтезу.

Для производства биологических альтернатив исследователи должны сначала выявить генетические элементы, участвующие в синтетическом пути целевой молекулы, и использовать эту информацию для создания — с помощью метаболической инженерии и синтетической биологии — «клеточной фабрики», способной производить экономически жизнеспособные концентрации целевой молекулы. Сложность в том, чтобы созданные в лаборатории штаммы клеток были достаточно устойчивы для работы в жёстких условиях промышленной ферментации. Если клетки погибают (что случается часто), проект возвращается к началу. Подход BioTrans — закладывать устойчивость штамма в проект с самого начала. Эта модель инноваций на ранней стадии отличает платформу и поможет ускорить продвижение проектов.

Исследователи BioTrans станут связующим звеном между наукой и промышленностью. «Мы стремимся сократить разрыв между тем, что можно сделать в наших лабораториях, и коммерческим успехом, укрепляя экономику Сингапура в этой важной области», — объясняет Линдли.

Сила коллективного разума

Линдли искал новый вызов, когда в мае 2015 года с ним связался Кеннет Ли, глава кластера Food Nutrition and Consumer Care в A*STAR и основатель BioTrans. Последние 12 лет Линдли руководил лабораторией системной биологии и инженерии в Тулузе (Франция). Возможность возглавить небольшую динамичную команду на переднем крае стыка науки и промышленности была слишком привлекательной.

За год Линдли подготовил BioTrans к официальному запуску, набрал сотрудников и разработал передовые технологии, включая методы анализа летучих соединений, автоматизированную платформу для скрининга вкуса, передовые процессы ферментации и молекулярные инструменты для конструирования белков и метаболитов. «Хотя технологический инструментарий важен, настоящая сила — это люди, готовые работать в этой сложной среде и учиться сотрудничать с другими дисциплинами», — говорит Линдли, отмечая энтузиазм команды из 25 учёных.

Но главное преимущество BioTrans — это подход коллективного интеллекта, принятый в программе. «Мы вместе обсуждаем идеи, прежде чем остановиться на скоординированном проекте, построенном на различных навыках, которые можно объединить для достижения того, что отдельный учёный не смог бы представить», — говорит Линдли. Среди ранних проектов — создание стрессоустойчивых микробных штаммов и тестирование потенциала для создания новых вкусов и ароматов.

Более тесное сотрудничество с промышленными партнёрами начнётся после запуска 2 августа. Линдли и его команда готовы сразу приступить к работе, «даже с большим энтузиазмом, чем в начале».