Bakit Ang FBI Sourcing Enzymes Mula sa Patagonia Para sa Drug Detection?

Ang Kura Biotech ay ang pinakamalaking enzyme-producer na hindi mo pa narinig. Nag-bootstrap sila sa husay sa inhinyero ng protina lahat mula sa kaibuturan ng puso ng South America. Ipinapakita ng kanilang kuwento kung ano ang posible kung lalabagin natin ang kombensiyon at bubuo tayo ng mga kumpanyang pang-agham na nakatuon sa misyon sa labas ng mga tradisyonal na sentro ng pagbabago.

Sa pagtatapos ng pandemya, nauuso ang malayong trabaho. Hindi ganoon ang kaso sampung taon na ang nakararaan. At kahit ngayon, sa parami nang parami ng mga kumpanya na umiiwas sa brick at mortar, ang mga biologist ay mabagal na umangkop.

Totoo, hindi maaaring mangyari ang lab work sa isang sala. Ang mga siyentipiko ay nangangailangan ng mga pisikal na espasyo upang gumana. Ngunit hindi nila kailangang maging balikatan sa lahat ng kanilang katrabaho. Maagang naunawaan ito ng Kura Biotech.

ADVERTISEMENT

"Kahit bago ang pandemya, kumbinsido kami na maaari kang konektado sa mundo nang hindi nasa gitna ng mga bagay," sabi ni Manuel Rozas Chief Scientific Officer at Founder ng Kura Biotech nang makausap ko siya bago ang SynBioBeta conference. Habang pinapayuhan siya ng karamihan na pumunta sa mga venture capitalist sa The Bay Area at Boston, si Rozas ay bumaling sa isang bayan na may 40,000 katao sa South Chile.

Bilang karagdagan sa pagiging kanyang tahanan, may maiaalok ang Chile na kinailangan ng isang Chilean scientist na makilala—isang mollusk na may gut instinct tungkol sa pag-abuso sa droga.

Ang pulang abalone —malalaki at kinakatay na kalawang na mga mollusk—ay tumatama sa mga baybayin ng Puerto Varas at ito ay makapangyarihang pinagmumulan ng enzyme na tinatawag na Beta Glucoronidase. Ang Beta Glucoronidase, na tatawagin nating BG para sa maikli, ay ginagamit upang makita ang mga opioid at iba pang mga gamot sa ihi. Karaniwang kinukuha ang BG sa mga baka, ngunit hindi gaanong epektibo ang bovine BG. Sa kasamaang palad, kahit na ang abalone BG ay hindi masyadong mahusay. Diyan pumapasok ang Kura Biotech.

ADVERTISEMENT

Kapag ang isang gamot ay naproseso ng atay, isang maliit na tag ay idinagdag upang gawing mas nalulusaw sa tubig ang gamot, kaya maaari itong lumabas sa katawan sa ihi. Ang tag na iyon ay pinuputol ng BG, upang matukoy ang orihinal na gamot. Ang buong proseso sa mga karaniwang forensic na daloy ng trabaho ay tumatagal sa pagitan ng apat at labing-anim na oras.

Hinangad ni Rozas at ng team na makahanap ng mas magandang paraan. Gamit ang isang three-fold na diskarte, nag-engineer sila ng mga bersyon ng BG enzyme na maaaring magproseso ng mga gamot nang mas mabilis, at mas mahusay. Kasama sa kanilang diskarte ang tinatawag na "rational design," "semi-rational design," at "directed evolution."

Sa makatuwirang disenyo, ang mga indibidwal na pagbabago ay ginagawa sa mga partikular na bahagi ng enzyme na inaasahan ng mga siyentipiko na makakaapekto sa kung gaano ito gumagana. Sa semi-rational na disenyo, maraming bahagi ng enzyme ang naka-target nang sabay-sabay. Sa nakadirekta na ebolusyon ang enzyme ay random na na-mutate, at ang mga mutant na may mas mahusay na pagganap ay pinipili at higit pang umunlad.

ADVERTISEMENT

Ang resultang hanay ng mga BG enzyme ng Kura Biotech ay maaaring magawa halos sa ilang minuto kung ano ang inabot ng ilang oras. Kaya naman ngayon ang Kura ang pinakamalaking supplier ng BG enzymes hindi lamang sa Chile, kundi sa buong mundo. Kahit na ang FBI ay gumagamit ng Kura Biotech enzymes, at sa kasalukuyang krisis sa opioid, ang pangangailangan ay patuloy na lumalaki.

Ngunit ang epidemya ng opioid ay hindi lamang ang krisis sa pampublikong kalusugan na naapektuhan ng Kura Biotech. Nang pauwiin ng pandemya ang mga siyentipiko noong 2020, gumawa ng plano si Rozas at ang koponan na bumalik sa trabaho. Gumawa sila ng mga COVID detection kit batay sa teknolohiyang tinatawag na RT-LAMP, na isang uri ng PCR na gumagana nang mas mabilis at mas mura.

ADVERTISEMENT

Sa 4 na buwan, nakagawa sila ng isang pagsubok na ginamit sa 4 na milyong tao. Iyan ay tungkol sa 20% ng populasyon ng buong bansa ng Chile.

"Nagawa naming napakabilis na maisagawa ang isang bagay na may ganoong antas ng hamon, dahil sa uri ng kultura, uri ng mga tao na mayroon kami dito," sabi ni Rozas.

Ang kulturang iyon ang nakaakit kay Shervin Kamkar, VP ng Business Development sa Kura Biotech. "Ang kanilang kakayahang mag-pivot nang napakabilis at ilagay ang kanilang koponan sa engineering upang gumana [sa pagsisikap sa kamay] ay talagang mahusay," sabi niya. Ang Kamkar ay may pedigree na kinabibilangan ng mga higante tulad ng Illumina
ILMN
at Roche. At hindi siya nakatira sa Patagonia.

Isang inilarawan sa sarili na genomics geek, sumakay si Kamkar upang pamunuan ang pagpapalawak ng Kura sa isang bagong direksyon. Genomics – ang kakayahan nating maunawaan at gamitin ang kapangyarihan ng DNA—ay ang susi sa precision medicine. At ang mga enzyme na gumagawa, nagbabago, at nagbabasa ng DNA ay mahalaga para sa genomics.

ADVERTISEMENT

"Ang Kura ay nakabuo ng isang napakalakas na platform upang baguhin at pagbutihin ang mga enzyme," paliwanag ni Kamkar. Ang bawat enzyme ay natatangi at nangangailangan ng natatanging assay upang pag-aralan at pagbutihin ito. Ang Kura ay mahusay sa paglalapat ng isang sniper-like focus sa isang partikular na enzyme upang mabilis na bumuo ng mga assay na nagbibigay-daan sa kanila na subukan ang isang tonelada ng iba't ibang mga tampok nang mabilis at abot-kaya. Ang mga enzyme ay patentable din. Nangangahulugan iyon na ang paghahanap ng mga enzyme na nagbibigay sa maliliit na kumpanya ng kalayaan na gumana nang hindi kinakailangang magbayad ng mga bayarin sa paglilisensya ay nangangailangan ng ilang pagkamalikhain.

"Si Kura ay sapat na maliksi at sapat na gutom upang gawin ang pagbuo ng produkto sa paraang dapat nating gawin." At iyon, ayon kay Kamkar, ay sa pamamagitan ng paggamit ng input mula sa merkado tungkol sa kung anong mga enzyme ang kailangan. Sa ngayon, ang merkado ay nakatutok sa isang DNA-building enzyme na tinatawag na TDT.

ADVERTISEMENT

Ang TDT ay uri ng isang super-builder na hindi nangangailangan ng isang umiiral na strand ng DNA upang kopyahin ngunit maaaring magdagdag ng mga bloke ng gusali sa anumang strand. Ang dahilan kung bakit ito kaakit-akit, ay maaari itong magamit upang bumuo ng ganap na nobelang DNA.

Ngunit tulad ng BG, ang backbone na ginagamit para sa karamihan ng TDT ay karaniwang nagmumula sa mga mapagkukunan ng baka. Gumagamit ang Kura ng nobelang TDT backbone na hindi nagmumula sa bovine o mouse sequence, at hindi pinoprotektahan ng mga nakaraang patent. Ang kanilang enzyme ay partikular na sanay sa pagdaragdag ng mga bloke ng pagbuo ng nobela sa DNA, na maaaring payagan itong magsagawa ng mga function ng nobela. Ang enzyme na ito ay magiging isang launch-pad na maaaring iakma at i-customize upang umangkop sa mga pangangailangan ng boutique.

Sa paparating na SynBioBeta conference sa Oakland, ang Kura ay nagde-debut ng kanilang Excel TDT Partnership Program upang maghanap ng mga kasosyong kumpanya na may ganitong mga boutique na TDT application. Tungkol sa kanilang mga aktibidad sa SynBioBeta, sinabi ni Kamkar, "Kung pupunta ka sa aming booth, magtatanim kami ng isang puno bilang karangalan sa iyo sa mga paso ng California."

ADVERTISEMENT

Very on brand para sa isang certified B Corp na nagbibigay ng 2% ng kanilang mga benta sa isang foundation para pondohan ang mga proyektong pinangungunahan ng empleyado para sa sustainability at suporta ng mga bulnerableng populasyon.

Dapat sabihin na hindi maaaring gawin sa laboratoryo karaniwan mangyari sa isang sala. Ngunit doon mismo nagsimula si Rozas. Sinimulan niya ang kanyang unang matagumpay na kumpanya mula sa isang lab sa kanyang bahay, at pagkatapos ay nag-bootstrap siya ng Kura Biotech nang walang pondo mula sa venture capital. Bilang karagdagan sa paggawa ng mga wave sa forensic drug detection at COVID diagnosis, ginamit nila ang kanilang natutunan sa pag-develop ng COVID assay upang gumawa ng mga pagsubok para sa pagsubok sa kaligtasan ng pagkain. Ngayon ay nakatutok na sila sa genomics.

Ang ibig sabihin ng Kura ay "bato." Masasabing nakapagtayo na sila ng pundasyon para sa isang bagong uri ng biotech na kumpanya; isa na ipinaglihi sa isang lugar kung saan gustong manirahan ng mga tao; isa na umaakit sa uri ng siyentipiko na maaaring mag-isip sa labas ng kahon at mabilis na umikot; isa na nakakaapekto sa mga komunidad sa kabila ng Boston at The Bay.

ADVERTISEMENT

Tinawag sila ng isang branding agency na nag-interview sa mga tao ng Kura na "mga rebeldeng may dahilan".

“Hindi lang kami ibang biotech na kumpanya. Iba ang ginagawa namin, paano namin ginagawa, at kung saan namin ginagawa,” ani Rozas.

Ang daming nakikita. At kung isang rebelyon ang paglalakad mula sa kilalang landas para sa biotech, ito ay isang marangal – isang paghihimagsik na dapat isaalang-alang ng higit sa mga mahuhusay na isipang negosyante sa agham.

Salamat kay Jenna Gallegos para sa karagdagang pananaliksik at pag-uulat sa artikulong ito. Ako ang nagtatag ng SynBioBeta, at ang ilan sa mga kumpanyang isinusulat ko, kabilang ang Kura Biotech, ay mga sponsor ng Kumperensya ng SynBioBeta. Para sa higit pang nilalaman, maaari kang mag-subscribe sa ang aking lingguhang newsletter at sundan mo ako kaba at LinkedIn.