Сұраныс бойынша молекулалар: оңай қол жетімді молекулалар каталогы

Кредит суреті:
Сурет несиесі
iStock

Сұраныс бойынша молекулалар: оңай қол жетімді молекулалар каталогы

Сұраныс бойынша молекулалар: оңай қол жетімді молекулалар каталогы

Тақырып мәтіні
Өмір туралы ғылымдар фирмалары қажет болған жағдайда кез келген молекуланы жасау үшін синтетикалық биология мен гендік инженерия жетістіктерін пайдаланады.
    • автор:
    • Автордың аты-жөні
      Кванттық болжау
    • Желтоқсан 22, 2022

    Түсінікті қорытынды

    Синтетикалық биология - жаңа бөліктер мен жүйелерді жасау үшін биологияға инженерлік принциптерді қолданатын жаңа өмір туралы ғылым. Дәрі-дәрмектерді ашуда синтетикалық биология сұранысқа ие молекулаларды жасау арқылы медициналық емдеуде төңкеріс жасау мүмкіндігіне ие. Бұл молекулалардың ұзақ мерзімді салдары жасанды интеллектті құру процесін жылдам бақылау үшін пайдалануды және осы дамып келе жатқан нарыққа үлкен инвестиция салатын биофарма фирмаларын қамтуы мүмкін.

    Сұраныстағы молекулалар контексі

    Метаболикалық инженерия ғалымдарға жаңартылатын биоотын немесе қатерлі ісіктің алдын алатын дәрілер сияқты жаңа және тұрақты молекулаларды жасау үшін инженерлік жасушаларды пайдалануға мүмкіндік береді. Метаболикалық инженерия ұсынатын көптеген мүмкіндіктердің арқасында ол 2016 жылы Дүниежүзілік Экономикалық Форумның шешімімен «Ең дамып келе жатқан технологиялардың» бірі ретінде қарастырылды. Сонымен қатар, индустрияланған биология жаңартылатын биоөнімдерді және материалдарды дамытуға, ауылшаруашылық дақылдарын жақсартуға және жаңа технологияларды жасауға мүмкіндік береді деп күтілуде. биомедициналық қолданбалар.

    Синтетикалық немесе зертханада жасалған биологияның негізгі мақсаты генетикалық және метаболикалық инженерияны жақсарту үшін инженерлік принциптерді пайдалану болып табылады. Синтетикалық биология сонымен қатар метаболикалық емес тапсырмаларды қамтиды, мысалы, безгек тудыратын шыбын-шіркейлерді жоятын генетикалық модификациялар немесе химиялық тыңайтқыштарды алмастыра алатын инженерлік микробиомалар. Бұл пән жоғары өнімді фенотиптеудегі жетістіктермен (генетикалық құрылымды немесе белгілерді бағалау процесі), ДНҚ секвенциясы мен синтез мүмкіндіктерін жеделдетумен және CRISPR қолдайтын генетикалық редакциямен қамтамасыз етілген қарқынды дамып келеді.

    Бұл технологиялар дамыған сайын зерттеушілердің барлық зерттеулер үшін сұранысқа ие молекулалар мен микробтарды жасау мүмкіндіктері артады. Атап айтқанда, машиналық оқыту (ML) - биологиялық жүйенің қалай әрекет ететінін болжау арқылы синтетикалық молекулалардың жасалуын жылдам қадағалай алатын тиімді құрал. Эксперименттік деректердегі үлгілерді түсіну арқылы ML оның қалай жұмыс істейтінін қарқынды түсінуді қажет етпестен болжам жасай алады.

    Деструктивті әсер

    Сұраныс бойынша молекулалар дәрі-дәрмектің ашылуының әлеуетін көрсетеді. Дәрілік мақсат - ауру белгілерін тудыруда рөл атқаратын ақуызға негізделген молекула. Дәрілер ауру белгілеріне әкелетін функцияларды өзгерту немесе тоқтату үшін осы молекулаларға әсер етеді. Потенциалды препараттарды табу үшін ғалымдар көбінесе кері әдісті пайдаланады, ол белгілі реакцияны зерттейді, бұл функцияға қандай молекулалар қатысатынын анықтайды. Бұл әдіс мақсатты деконволюция деп аталады. Қандай молекула қажетті функцияны орындайтынын анықтау үшін күрделі химиялық және микробиологиялық зерттеулерді қажет етеді.

    Дәрілік заттарды ашудағы синтетикалық биология ғалымдарға ауру механизмдерін молекулалық деңгейде зерттеуге арналған жаңа құралдарды әзірлеуге мүмкіндік береді. Мұны істеудің бір жолы - жасуша деңгейінде қандай процестер жүріп жатқанын түсінуге мүмкіндік беретін тірі жүйелер болып табылатын синтетикалық схемаларды жобалау. Геномды өндіру деп аталатын есірткіні табудың синтетикалық биологиялық тәсілдері медицинада төңкеріс жасады.

    Сұраныс бойынша молекулаларды ұсынатын компанияның мысалы Франциядағы GreenPharma болып табылады. Компания сайтына сәйкес, Greenpharma фармацевтика, косметика, ауылшаруашылық және ұсақ химия өнеркәсібі үшін қол жетімді бағамен химиялық заттарды жасайды. Олар грамнан миллиграмға дейінгі деңгейлерде арнайы синтез молекулаларын шығарады. Фирма әрбір клиентке арнайы жоба менеджерін (Ph.D.) және тұрақты есеп беру аралықтарын ұсынады. Бұл қызметті ұсынатын тағы бір өмір туралы ғылымдар фирмасы Канадада орналасқан OTAVAChemicals болып табылады, онда отыз мың құрылыс блоктары мен 12 ішкі реакцияларға негізделген 44 миллиард қол жетімді сұранысқа ие молекулалар жинағы бар. 

    Сұраныстағы молекулалардың салдары

    Сұраныстағы молекулалардың кеңірек әсерлері мыналарды қамтуы мүмкін: 

    • Өмір туралы ғылымдар фирмасы жасанды интеллектке және жаңа молекулалар мен химиялық компоненттерді ашу үшін олардың дерекқорларына қосу үшін ML-ге инвестиция салады.
    • Молекулаларға оңай қол жеткізе алатын көбірек компаниялар өнімдер мен құралдарды әрі қарай зерттеп, әзірлеуі керек. 
    • Кейбір ғалымдар фирмалардың кейбір молекулаларды заңсыз зерттеулер мен әзірлемелер үшін пайдаланбауын қамтамасыз ету үшін ережелер мен стандарттарды талап етеді.
    • Биофарма фирмалары басқа биотехнологиялық фирмалар мен зерттеу ұйымдарына қызмет көрсету ретінде сұранысқа ие және микробты инженерияға мүмкіндік беру үшін өздерінің зерттеу зертханаларына көп инвестиция салады.
    • Синтетикалық биология тірі роботтар мен нанобөлшектерді жасауға мүмкіндік береді, олар хирургиялық араласуды және генетикалық терапияны қамтамасыз етеді.
    • Химиялық жеткізілімдерге арналған виртуалды нарықтарға тәуелділіктің артуы, бизнеске нақты молекулаларды жылдам алуға және алуға мүмкіндік береді, олардың операциялық тиімділігін арттырады және жаңа өнімдердің нарыққа шығу уақытын қысқартады.
    • Үкіметтер синтетикалық биологияның этикалық салдары мен қауіпсіздік мәселелерін, әсіресе медициналық қолданбаларға арналған тірі роботтар мен нанобөлшектерді жасау контекстінде басқару саясатын қабылдайды.
    • Білім беру мекемелері синтетикалық биология және молекулалық ғылымдар бойынша неғұрлым озық тақырыптарды қосу үшін оқу бағдарламаларын қайта қарайды, ғалымдардың келесі ұрпағын осы салалардағы туындайтын қиындықтар мен мүмкіндіктерге дайындайды.

    Қарастырылатын сұрақтар

    • Сұраныс бойынша молекулаларды қолданудың басқа қандай ықтимал жағдайлары бар?
    • Бұл қызмет ғылыми зерттеулер мен әзірлемелерді тағы қалай өзгерте алады?

    Инсайт сілтемелері

    Бұл түсінік үшін келесі танымал және институционалдық сілтемелерге сілтеме жасалды: