Ginkgo Bioworks opskrbljuju hakeri. Iako više vole reći da "dizajniraju organizme", zaposlenici su izgradili laboratorij, ili "livaru", u Bostonu, gdje hakiraju biologiju. Oni spajaju gene, a zatim ubacuju mješavine gena u bočice s kvascem kako bi se brzo razvili sintetski organizmi koji služe ljudskim potrebama .
Gingkova kreativna direktorica, Christina Agapakis, kaže da se u biti bave ubrzavanjem evolucije. "To je poput brze tvornice za prototipiranje", kaže ona.
Biohakeri rade na izgradnji organizama koji uzimaju ugljik i drugih koji rastu probiotike koji pomažu ljudima u borbi protiv infekcija. Tvrtka je od DARPA-e dobila početna sredstva za razvoj potonjeg. Ali upravo sada Gingko stvara organizme koji emitiraju specifične mirise. Cilj je masovno proizvoditi sintetičke mirise i okuse koji se mogu koristiti za sve, od parfema do umjetnog zaslađivača. To je korak potencijalne zamjene rijetkih, skupih, sporo rastućih ili hlapljivih organskih spojeva. Robertet, francuska tvrtka koja se bavi mirisima, naručila je Gingko da pomogne u sinteziranju mirisa specifične ruže koja se uzgaja samo u Turskoj i Bugarskoj, a koja se marljivo bira ručno.
"Miris je bio vodeća stvar jer miris koristi kemiju nečega što je započelo kao biološki ekstrakt", kaže ona. "Stoga gledamo gdje se biologija može vratiti u kemijsko inženjerstvo i učiniti je održivom i obnovljivom."
Nedavno sam s Agapakisom razgovarao o tvrtki i njenoj misiji:
Kako je Ginkgo započeo?
Ginkgo su 2008. osnovali Tom Knight i četvero momaka (Reshma Shetty, Jason Kelly, Barry Canton, Austin Ch) koji su upravo završili doktoriranje na MIT-u. Tom je imao ruku u razvoju ARPANET-a, preteča Interneta, ali kasnih 90-ih odlučio je da su računala dosadna i biologija programiranja zanimljiva. Htio je vidjeti gdje se inženjerstvo i biologija mogu presijecati. To je bila poanta Ginkga. Osnivači žele olakšati inženjerstvo biologiji, a zatim pogledati što to znači za industriju i tehnologiju.
Zašto se to sada događa?
Kada su započeli 2008. godine, bilo je upravo vrijeme kada su troškovi DNK sekvencija stvarno naglo padali i zbog toga su ljudi počeli slijediti sve. Znanje o tome kako je evolucija riješila probleme brzo se proširila i ljudi su sekvencionirali sve vrste genoma i enzima. Postao je resurs ili knjižnica.
Druga strana stvari je sinteza. Nekada ste morali pronaći organizme, a sada možete sintetizirati gene iz baze podataka. Kad sam bio student, nekad je koštao 1 dolar po baznom paru, tako da je gen koštao jedan do 5000 dolara. Sada se to svodi na peni po bazi. Upravo smo naručili 100 milijuna baznih parova od Twist-a [sintetička DNA tvrtka], što je dovoljno da se genom kvasca napiše 10 puta. To postaje mnogo moguće.
Christina Agapakis, kreativna direktorica u Ginkgo Bioworks (Foto: Thatcher Cook za PopTech) Što točno radite u laboratoriju?
To je poput tvornice za brzo prototipiranje. Možemo pokrenuti mnoge varijante različitih staza i vidjeti što djeluje u pravoj kombinaciji.
Ponekad naši projekti počinju s našim kupcima. Oni će reći: „Teško nam je napraviti ovaj sastojak“, i počet ćemo tražiti organizam koji će za njih nešto proizvesti. Polazimo od biokemije. Imamo tehnološke inženjere koji razumiju biologiju stanica i sve metabolite koji su tamo, pa razumiju kako procesi utječu na stanice.
Druge vrste projekata promatraju što biologija može učiniti u kemijskom prostoru. [Ovdje je Ginkgo uzgoj mikroba koji oponašaju miris te teško uzgajajuće ruže.] Za sastojke koje trenutno gledamo, ili cvijeće ili biljke općenito, postoji nekoliko klasa kemikalija koje mogu stvoriti različite stanice. Postoji recimo 1.000 do 5.000 različitih enzima. Reći ćemo, dopustimo im da ih sintetiziramo i stavimo u kvas i da vidimo što rade varijante.
Zašto koristite kvasac kao osnovni materijal?
Kvasac je sjajan, jer mi kao ljudi stvarno fermentiramo kvasac. Postoji puno tehnologije oko sposobnosti kvasca da stvori okuse i mirise, zbog piva. Ono što radimo je stvarno cool spoj suvremene znanosti i tradicionalnih metoda piva. Naša glava fermentacije zapravo posjeduje pivovaru - Mystic Brewery u Chelseaju [Massachusetts].
Prednost ljevaonice je u tome što može automatizirati sekvenciranje. (Ginkgo Bioworks) Na čemu sada radite?
Postoji stalno razvijajući Vennov dijagram gdje leže sposobnosti biologije, gdje je inženjerstvo izvedivo i gdje postoji industrija, potreba i tehnologija. Miris je bio vodeća, ali radimo i na tehnologiji za hvatanje ugljika. Dobili smo grant za napredne istraživačke projekte Agencije za energetiku (ARPA-E) za sakupljanje ugljika i pretvaranje ugljika kratkog lanca u složenije stvari. Također surađujemo s Ajinomoto-om, japanskom prehrambenom i kemijskom tvrtkom, da vidimo možemo li pronaći načine kako poboljšati njihov otpad.
Što se dalje događa?
Bioworks 2, proširena ljevaonica, otvara se u proljeće ili početkom ljeta sljedeće godine, a ljevaonica neprestano ponavlja. Uvijek razmišljamo o dizajnu organizma i kako ga učinkovitije pokrenuti. Dovodimo nove projekte, kupce i tržišta, ali radimo i na tehnologiji.
Deset godina vani, promatramo mikrobiome, mikrobne zajednice i kako možemo inženjerirati mikrobe. Radujem se vremenu kada znamo kako mikrobi djeluju zajedno. Razmišljamo i o svim stvarima koje mirišu. Jednog dana želimo imati nešto što se zove "100 bočica". Bilo bi to 100 različitih mirisa koji se stvaraju kroz prirodu.
