Molekuli zinazohitajika: Katalogi ya molekuli zinazopatikana kwa urahisi

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Desemba 22, 2022

Muhtasari wa maarifa

Baiolojia ya usanifu ni sayansi inayochipuka ya maisha inayotumia kanuni za uhandisi kwa biolojia ili kuunda sehemu na mifumo mipya. Katika ugunduzi wa dawa za kulevya, baiolojia ya sintetiki ina uwezo wa kuleta mapinduzi katika matibabu kwa kuunda molekuli zinazohitajika. Athari za muda mrefu za molekuli hizi zinaweza kujumuisha kutumia akili bandia kufuatilia kwa haraka mchakato wa uundaji na makampuni ya dawa za kibayolojia kuwekeza kwa kiasi kikubwa katika soko hili linaloibuka.

Muktadha wa molekuli zinazohitajika

Uhandisi wa kimetaboliki huruhusu wanasayansi kutumia seli zilizoundwa kuunda molekuli mpya na endelevu, kama vile nishati ya mimea inayoweza kurejeshwa au dawa za kuzuia saratani. Pamoja na uwezekano mwingi ambao uhandisi wa kimetaboliki hutoa, ilizingatiwa kuwa moja ya "Ten Ten Emerging Technologies" na Jukwaa la Kiuchumi la Dunia mwaka wa 2016. Zaidi ya hayo, baiolojia iliyoendelea kiviwanda inatarajiwa kusaidia kukuza bidhaa na nyenzo zinazoweza kurejeshwa, kuboresha mazao, na kuwezesha mpya. maombi ya matibabu.

Lengo kuu la biolojia ya usanii au maabara ni kutumia kanuni za uhandisi kuboresha uhandisi wa kijeni na kimetaboliki. Baiolojia ya syntetisk pia inahusisha kazi zisizo za kimetaboliki, kama vile marekebisho ya kijeni ambayo huondoa mbu wanaozaa malaria au viumbe vidogo vilivyobuniwa ambavyo vinaweza kuchukua nafasi ya mbolea za kemikali. Taaluma hii inakua kwa kasi, ikiungwa mkono na maendeleo katika uundaji wa matokeo ya juu (mchakato wa kutathmini muundo wa jeni au sifa), kuharakisha uwezo wa mpangilio wa DNA na usanisi, na uhariri wa kijeni unaowezeshwa na CRISPR.

Kadiri teknolojia hizi zinavyosonga mbele, ndivyo uwezo wa watafiti wa kuunda molekuli na vijidudu vinavyohitajika kwa kila aina ya utafiti. Hasa, kujifunza kwa mashine (ML) ni zana bora inayoweza kufuatilia kwa haraka uundaji wa molekuli sintetiki kwa kutabiri jinsi mfumo wa kibaolojia utafanya. Kwa kuelewa ruwaza katika data ya majaribio, ML inaweza kutoa ubashiri bila hitaji la ufahamu wa kina wa jinsi inavyofanya kazi.

Athari ya usumbufu

Molekuli zinapohitajika huonyesha uwezo mkubwa zaidi katika ugunduzi wa dawa. Lengo la madawa ya kulevya ni molekuli ya protini ambayo ina jukumu katika kusababisha dalili za ugonjwa. Dawa za kulevya hufanya kazi kwenye molekuli hizi ili kubadilisha au kuacha kazi zinazosababisha dalili za ugonjwa. Ili kupata dawa zinazowezekana, wanasayansi mara nyingi hutumia njia ya kurudi nyuma, ambayo huchunguza athari inayojulikana ili kubaini ni molekuli gani zinazohusika katika utendaji huo. Mbinu hii inaitwa upunguzaji wa lengo. Inahitaji masomo changamano ya kemikali na mikrobiolojia ili kubainisha ni molekuli gani hufanya kazi inayotakikana.

Baiolojia ya usanifu katika ugunduzi wa dawa huwawezesha wanasayansi kubuni zana mpya za kuchunguza mifumo ya magonjwa katika kiwango cha molekuli. Njia moja ya kufanya hivyo ni kupitia kubuni saketi za sintetiki, ambazo ni mifumo hai ambayo inaweza kutoa ufahamu kuhusu michakato inayofanyika katika kiwango cha seli. Mbinu hizi za baiolojia sanisi za ugunduzi wa dawa, unaojulikana kama uchimbaji wa jenomu, zimeleta mapinduzi makubwa katika dawa.

Mfano wa kampuni inayotoa molekuli zinazohitajika ni GreenPharma yenye makao yake Ufaransa. Kulingana na tovuti ya kampuni, Greenpharma huunda kemikali kwa ajili ya viwanda vya dawa, vipodozi, kilimo na kemikali nzuri kwa bei nafuu. Wanazalisha molekuli za awali za kawaida katika viwango vya gramu hadi milligrams. Kampuni humpa kila mteja msimamizi wa mradi aliyeteuliwa (Ph.D.) na vipindi vya kawaida vya kuripoti. Kampuni nyingine ya sayansi ya maisha inayotoa huduma hii ni OTAVAChemicals ya Kanada, ambayo ina mkusanyiko wa molekuli bilioni 12 zinazoweza kufikiwa zinapohitajika kulingana na vizuizi vya ujenzi elfu thelathini na athari 44 za ndani. 

Athari za molekuli zinazohitajika

Athari pana za molekuli zinazohitajika zinaweza kujumuisha: 

• Kampuni ya sayansi ya maisha inayowekeza katika akili bandia na ML kufichua molekuli mpya na vijenzi vya kemikali ili kuongeza kwenye hifadhidata zao.
• Makampuni zaidi yenye ufikiaji rahisi wa molekuli zinazohitajika kuchunguza zaidi na kuendeleza bidhaa na zana. 
• Wanasayansi wengine wanatoa wito kwa kanuni au viwango ili kuhakikisha kuwa makampuni hayatumii baadhi ya molekuli kwa utafiti na maendeleo haramu.
• Kampuni za Biopharma zinawekeza sana katika maabara zao za utafiti ili kuwezesha uhandisi wa mahitaji na microbe kama huduma kwa makampuni mengine ya kibayoteki na mashirika ya utafiti.
• Baiolojia ya syntetisk inayoruhusu uundaji wa roboti hai na chembechembe za nano ambazo zinaweza kufanya upasuaji na kutoa matibabu ya kijeni.
• Kuongezeka kwa utegemezi kwenye soko pepe kwa usambazaji wa kemikali, kuwezesha biashara kupata na kupata molekuli mahususi kwa haraka, kuimarisha ufanisi wao wa kufanya kazi na kupunguza muda wa soko kwa bidhaa mpya.
• Serikali zinazotunga sera za kudhibiti athari za kimaadili na masuala ya usalama ya baiolojia ya sanisi, hasa katika muktadha wa kutengeneza roboti hai na chembechembe za nano kwa matumizi ya matibabu.
• Taasisi za elimu zinazorekebisha mitaala ili kujumuisha mada za juu zaidi katika baiolojia ya sintetiki na sayansi ya molekuli, kuandaa kizazi kijacho cha wanasayansi kwa changamoto na fursa zinazojitokeza katika nyanja hizi.

Maswali ya kuzingatia

• Ni kesi gani zingine zinazowezekana za utumiaji wa molekuli zinazohitajika?
• Je, ni kwa namna gani tena huduma hii inaweza kubadilisha utafiti na maendeleo ya kisayansi?