Ginkgo Bioworks è gestito da hacker. Sebbene preferiscano dire di "progettare organismi", i dipendenti hanno costruito un laboratorio, o "fonderia", a Boston, dove hackerano la biologia. Collegano i geni, quindi inseriscono miscele di geni in fiale di lievito, per far crescere rapidamente organismi sintetici che soddisfano i bisogni umani .
La direttrice creativa di Gingko, Christina Agapakis, afferma che essenzialmente si occupano di accelerare l'evoluzione. "È come una fabbrica di prototipazione rapida", afferma.
I biohacker stanno lavorando alla costruzione di organismi che catturano carbonio e altri che coltivano probiotici che aiutano le persone a combattere le infezioni. La società ha ricevuto finanziamenti iniziali dalla DARPA per sviluppare quest'ultima. Ma in questo momento, Gingko sta creando organismi che emettono odori specifici. L'obiettivo è produrre in serie profumi e aromi sintetici che possano essere utilizzati per qualsiasi cosa, dal profumo al dolcificante artificiale. È un passo per sostituire potenzialmente composti organici rari, costosi, a crescita lenta o volatili. Robertet, una società francese di profumi, ha incaricato Gingko di aiutare a sintetizzare un profumo di una rosa specifica, coltivata solo in Turchia e Bulgaria, che viene faticosamente raccolta a mano.
"La fragranza è stata un vantaggio perché la fragranza utilizza la chimica di qualcosa che è iniziato come estratto biologico", afferma. "Quindi stiamo esaminando da dove la biologia può tornare nell'ingegneria chimica e renderla sostenibile e rinnovabile."
Di recente ho parlato con Agapakis della società e della sua missione:
Come è nato Ginkgo?
Ginkgo è stato fondato nel 2008 da Tom Knight e quattro ragazzi (Reshma Shetty, Jason Kelly, Barry Canton, Austin Ch) che avevano appena terminato i dottorati al MIT. Tom ha avuto una mano nello sviluppo di ARPANET, un precursore di Internet, ma alla fine degli anni '90, ha deciso che i computer erano noiosi e che la biologia della programmazione era interessante. Voleva vedere dove ingegneria e biologia potevano intersecarsi. Quello era il punto del Ginkgo. I fondatori vogliono rendere la biologia più semplice da progettare e quindi guardare a cosa significhino per l'industria e la tecnologia.
Perché sta succedendo adesso?
Quando hanno iniziato nel 2008, era quasi il momento in cui il costo delle sequenze di DNA stava calando rapidamente, e per questo motivo le persone hanno iniziato a sequenziare tutto. La conoscenza di come l'evoluzione ha risolto i problemi si è rapidamente estesa e le persone hanno sequenziato ogni sorta di genomi ed enzimi. È diventato una risorsa o una biblioteca.
L'altro lato delle cose è la sintesi. Un tempo dovevi trovare gli organismi e ora puoi sintetizzare i geni dal database. Quando ero uno studente, costava $ 1 per coppia di basi, quindi un gene costava da $ 5.000 a dollari. Ora è sceso a pochi centesimi per base. Abbiamo appena ordinato 100 milioni di paia di basi da Twist [un'azienda di DNA sintetico], che è sufficiente per scrivere il genoma del lievito 10 volte. Sta diventando molto più possibile.
Christina Agapakis, direttore creativo di Ginkgo Bioworks (Foto di Thatcher Cook per PopTech) Cosa fai esattamente in laboratorio?
È come una fabbrica di prototipazione rapida. Siamo in grado di eseguire molte varianti di percorsi diversi e vedere cosa funziona nella giusta combinazione.
A volte i nostri progetti iniziano con i nostri clienti. Diranno: "È difficile per noi produrre questo ingrediente" e inizieremo a cercare un organismo che produrrà qualcosa per loro. Partiamo dalla biochimica. Abbiamo ingegneri tecnologici che comprendono la biologia delle cellule e tutti i metaboliti che sono lì, in modo che capiscano come i processi influenzano le cellule.
Altri tipi di progetti osservano cosa può fare la biologia nello spazio chimico. [Ecco dove si trova il Ginkgo microbi in crescita per imitare l'odore di quella rosa difficile da coltivare.] Per gli ingredienti che stiamo esaminando ora, o fiori o piante in generale, ci sono diverse classi di sostanze chimiche che possono produrre cellule diverse. Ci sono da 1.000 a 5.000 enzimi diversi. Diremo, li sintetizziamo e li mettiamo nel lievito e vediamo cosa fanno le varianti.
Perché usi il lievito come materiale di base?
Il lievito è fantastico, perché noi umani siamo davvero bravi a fermentare il lievito. C'è molta tecnologia attorno alla capacità del lievito di creare sapori e odori, grazie alla birra. Quello che facciamo è un mix davvero fantastico di scienza contemporanea e metodi di fermentazione tradizionali. Il nostro responsabile della fermentazione possiede effettivamente un birrificio: Mystic Brewery a Chelsea [Massachusetts].
Il vantaggio della fonderia è che può automatizzare il sequenziamento. (Biografia di Ginkgo) A cosa stai lavorando adesso?
C'è un diagramma di Venn in continua evoluzione su dove risiedono le capacità della biologia, dove l'ingegneria è fattibile e dove c'è un settore, necessità e tecnologia. La fragranza è stata un vantaggio, ma stiamo anche lavorando alla tecnologia per la cattura del carbonio. Abbiamo ottenuto una sovvenzione dell'Agenzia per l'energia di progetti di ricerca avanzata (ARPA-E) per esaminare la cattura del carbonio e la conversione dei carboni a catena corta in cose più complesse. Stiamo anche lavorando con Ajinomoto, un'azienda giapponese di prodotti alimentari e chimici, per vedere se possiamo trovare modi per migliorare il loro flusso di rifiuti.
Cosa succede dopo?
Bioworks 2, una fonderia ampliata, apre in primavera o all'inizio dell'estate del prossimo anno e la fonderia è costantemente iterante. Pensiamo sempre al design degli organismi e a come gestirlo in modo più efficiente. Stiamo introducendo nuovi progetti, clienti e mercati, ma stiamo anche lavorando alla tecnologia.
Dieci anni dopo, stiamo esaminando il microbioma, le comunità microbiche e come possiamo progettare i microbi. Non vedo l'ora che arrivi un momento in cui sappiamo che i microbi lavorano insieme. Stiamo anche pensando a tutte le cose che odorano. Un giorno vogliamo avere qualcosa chiamato "le 100 fiale". Sarebbero 100 odori diversi che vengono creati attraverso la natura.
