Ginkgo Bioworks er bemandet af hackere. Selvom de foretrækker at sige, at de "designer organismer", har medarbejderne bygget et laboratorium eller "støberi" i Boston, hvor de hacker biologi. De opdeler gener og indsætter derefter blandinger af gener i hætteglas med gær for hurtigt at vokse syntetiske organismer, der tjener menneskelige behov .
Gingkos kreative direktør, Christina Agapakis, siger, at de hovedsageligt handler om at fremskynde udviklingen. ”Det er som en hurtig prototypefabrik, ” siger hun.
Biohackerne arbejder med at bygge organismer, der fanger kulstof og andre, der dyrker probiotika, der hjælper folk med at bekæmpe infektioner. Virksomheden modtog initial finansiering fra DARPA til at udvikle sidstnævnte. Men lige nu skaber Gingko organismer, der udsender specifik lugt. Målet er at masseprodusere syntetiske dufte og smag, der kan bruges til alt fra parfume til kunstigt sødestof. Det er et skridt til potentielt at erstatte sjældne, dyre, langsomtvoksende eller flygtige organiske forbindelser. Robertet, et fransk duftfirma, bestilte Gingko til at hjælpe med at syntetisere en duft fra en bestemt rose, der kun er dyrket i Tyrkiet og Bulgarien, og som pludseligt plukkes for hånd.
”Duft har været et forspring, fordi duft bruger kemi af noget, der startede som biologisk ekstrakt, ” siger hun. ”Så vi ser på, hvor biologi kan komme tilbage i kemiteknik og gøre det bæredygtigt og vedvarende.”
Jeg talte for nylig med Agapakis om virksomheden og dens mission:
Hvordan fik Ginkgo sin start?
Ginkgo blev grundlagt i 2008 af Tom Knight og fire fyre (Reshma Shetty, Jason Kelly, Barry Canton, Austin Ch), som lige var færdige med at få deres ph.d.er på MIT. Tom havde en hånd med at udvikle ARPANET, en forløber for Internettet, men i slutningen af 90'erne besluttede han computere var kedelige, og programmering af biologi var interessant. Han ville se, hvor teknik og biologi kunne krydse hinanden. Det var poenget med Ginkgo. Grundlæggerne ønsker at gøre biologien lettere at konstruere og derefter se på, hvad det betyder for industrien og teknologien.
Hvorfor sker det nu?
Da de startede i 2008, var det næsten det tidspunkt, hvor udgifterne til DNA-sekvenser virkelig faldt hurtigt, og på grund af det begyndte folk at sekventere alt. Viden om, hvordan evolution har løst problemer, er hurtigt udvidet, og folk har sekventeret alle mulige genomer og enzymer. Det er blevet en ressource eller et bibliotek.
Den anden side af tingene er syntese. Du plejede at finde organismerne, og nu kan du syntetisere gener fra databasen. Da jeg var studerende, kostede det $ 1 pr. Basepar, så et gen kostede en til $ 5.000 dollars. Nu er det gået ned til øre pr. Base. Vi har lige lagt en ordre på 100 millioner basepar fra Twist [et syntetisk DNA-selskab], hvilket er nok til at skrive gærgenomet 10 gange. Det bliver meget mere muligt.
Christina Agapakis, kreativ direktør hos Ginkgo Bioworks (Foto af Thatcher Cook til PopTech) Hvad gør du nøjagtigt i laboratoriet?
Det er som en hurtig prototypefabrik. Vi kan køre mange varianter af forskellige stier og se, hvad der fungerer i den rigtige kombination.
Nogle gange starter vores projekter med vores kunder. De vil sige, ”Det er svært for os at fremstille denne ingrediens, ” og vi begynder at lede efter en organisme, der vil producere noget til dem. Vi starter fra biokemien. Vi har teknikingeniører, der forstår biologien i cellerne, og alle de metabolitter, der er, så de forstår, hvordan processerne påvirker cellerne.
Andre typer projekter ser på, hvad biologi kan gøre i det kemiske rum. [Her er hvor Ginkgo er voksende mikrober for at efterligne lugten fra den hårdt-at-vokse rose.] For de ingredienser, vi ser på nu, eller blomster eller planter generelt, er der flere klasser af kemikalier, der kan fremstille forskellige celler. Der siges 1.000 til 5.000 forskellige enzymer. Vi siger, lad os syntetisere dem og lægge dem i gær og se, hvad varianterne gør.
Hvorfor bruger du gær som basismateriale?
Gær er fantastisk, fordi vi som mennesker er rigtig gode til at fermentere gær. Der er en masse teknologi omkring gærens evne til at skabe smag og lugt på grund af øl. Hvad vi gør er en virkelig cool blanding af moderne videnskab og traditionelle brygningsmetoder. Vores gæringsleder ejer faktisk et bryggeri - Mystic Brewery i Chelsea [Massachusetts].
Fordelen ved støberiet er, at det kan automatisere sekventering. (Ginkgo Bioworks) Hvad arbejder du på nu?
Der er et konstant voksende Venn-diagram over, hvor biologiens muligheder ligger, hvor konstruktionen er gennemførlig, og hvor der er en industri, behov og teknologi. Duft har været førende, men vi arbejder også på teknologi til kulstoffangst. Vi fik en Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) tilskud til at se på kulstoffangst og omdanne kortkædet kulstof til mere komplekse ting. Vi samarbejder også med Ajinomoto, et japansk fødevare- og kemikaliefirma, for at se, om vi kan finde måder at forbedre deres affaldsstrøm på.
Hvad sker der nu?
Bioworks 2, et udvidet støberi, åbner om foråret eller forsommeren næste år, og støberiet itererer konstant. Vi tænker altid på organisme-design og hvordan vi kører det mere effektivt. Vi bringer nye projekter, kunder og markeder ind, men vi arbejder også med teknologi.
Ti år ude ser vi på mikrobiomet, mikrobielle samfund og hvordan vi kan konstruere mikrober. Jeg ser frem til et tidspunkt, hvor vi ved, hvordan mikrober fungerer sammen. Vi tænker også på alle de ting, der lugter. En dag vil vi have noget kaldet "de 100 hætteglas." Det ville være 100 forskellige lugte, der skabes gennem naturen.
