Η Cambrium στοχεύει να ενοποιήσει τη φύση με πρωτεΐνες σχεδιαστών που κλιμακώνονται βιώσιμα

Η φύση έχει κάνει μια κολασμένη δουλειά τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά πάντα υπάρχει περιθώριο βελτίωσης. Οι πρωτεΐνες στο σώμα μας είναι εξαιρετικές, αλλά όχι πάντα οι πιο εύκολες στην παραγωγή ή συσκευασία — έτσι

Cambrium

επιδιώκει να σχεδιάσει βελτιωμένα μόρια που λειτουργούν με παρόμοιους τρόπους, αλλά μπορούν να κατασκευαστούν σε βιώσιμη και σε κλίμακα, και vegan to boot. Και ναι, εμπλέκεται η τεχνητή νοημοσύνη.

Η εταιρεία έχει συγκεντρώσει 11 εκατομμύρια ευρώ (περίπου 11,6 εκατομμύρια δολάρια) για να επεκτείνει τις δραστηριότητές της από το προϊόν

proof of concept

, ένα προσαρμοσμένο παράγωγο κολλαγόνου που ονομάζεται NovaColl, σε μια νέα σειρά δομικών πρωτεϊνών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην προσωπική φροντίδα και τη μόδα.

Το κολλαγόνο είναι ένα καλό παράδειγμα του είδους του μορίου που είναι πολύ λογικό να κάνουμε μερικές αλλαγές. Είναι η πιο κοινή πρωτεΐνη στο σώμα σας, που βρίσκεται σχεδόν σε όλους τους ιστούς σας και οι πτώσεις στα επίπεδα κολλαγόνου σχετίζονται με ρυτίδες και άλλα εξωτερικά σημάδια γήρανσης. Η αποτελεσματικότητα των συμπληρωμάτων κολλαγόνου, είτε από του στόματος είτε τοπικά, είναι αμφισβητήσιμη, αλλά είναι σίγουρα και ακίνδυνο και δημοφιλές.

Ωστόσο, υπάρχουν δύο προβλήματα: πρώτον, το κολλαγόνο που είναι βιο-όμοιο με το ανθρώπινο κολλαγόνο πρέπει να προέρχεται από ζώα, γενικά από απόβλητα από την επεξεργασία κρέατος. Οχι πολύ καλά! Και δεύτερον, το φυσικό κολλαγόνο είναι πολύ μεγάλο μόριο για να διεισδύσει πραγματικά στο δέρμα και να κάνει ό,τι υποτίθεται ότι κάνει.

Η Cambrium άρχισε να το δουλέψει στα πρώτα στάδια της εταιρείας, απομονώνοντας την περιοχή της πρωτεΐνης που φαινόταν να κάνει τη μεγαλύτερη δουλειά και τροποποιώντας την ώστε να κατασκευάζεται σε βιοαντιδραστήρα – βασικά πολλά εξειδικευμένα

μικρόβια

που τρώνε ζάχαρη και εκκρίνουν το εν λόγω μόριο . Το προκύπτον μόριο NovaColl, μικρότερο και πιο εύκολο στην κατασκευή, φαίνεται να διεγείρει την παραγωγή κολλαγόνου καλύτερα από το πραγματικό, και αυτό γίνεται χωρίς να αποδώσει κανένα όργανο.

Είναι μια επικύρωση της προσέγγισης, που δείχνει ότι υπάρχουν δυνητικά χρήσιμα μόρια εκεί έξω που παράγονται με μάλλον άσχημους τρόπους, και τα δύο μπορούν να βελτιωθούν.

Ο διευθύνων σύμβουλος και ιδρυτής Mitchell Duffy εξήγησε, ωστόσο, ότι η εταιρεία δεν ενδιαφέρεται για

φάρμακα

ή ένζυμα, τα οποία χρησιμοποιούνται σε βιομηχανική κλίμακα. Αντίθετα, επικεντρώνονται σε «δομικές» πρωτεΐνες, οι οποίες είναι πολύτιμες για τις φυσικές τους ιδιότητες.

«Πολλή βιοτεχνολογία έχει επικεντρωθεί στα ένζυμα για πολλά χρόνια και οι δομικές πρωτεΐνες, μέχρι την τελευταία δεκαετία περίπου, έχουν πέσει στο περιθώριο — αλλά νομίζω ότι είναι μερικές από τις πρωτεΐνες υψηλότερης αξίας εκεί έξω», είπε. «Έχουμε συνηθίσει να αλληλεπιδρούμε με δομικές πρωτεΐνες κάθε μέρα και χρειαζόμαστε νέα παραδείγματα για το πώς να τις δημιουργήσουμε».

Πρότεινε το μετάξι ως παράδειγμα. Συγκομίζεται μαζικά από μεταξοσκώληκες, αλλά αυτό που εκτιμούμε σε αυτό

δεν είναι

ότι είναι ύφασμα που βασίζεται σε ζωύφια. Η αξία του προέρχεται από τις δομικές του ιδιότητες, από το πόσο ίσιες και λείες οι ίνες του σε μοριακό επίπεδο, χωρίς τις μπούκλες ή τις αιχμές, ας πούμε, από μαλλί (μια άλλη πολύτιμη δομική πρωτεΐνη).

«Δεν εργαζόμαστε σε αυτό, αλλά τι θα γινόταν αν μπορούσατε να μειώσετε το σωρό σε κάποιο πολύ φθηνότερο χύμα υλικό; Τότε θα μπορούσατε να έχετε μια αίσθηση σαν μετάξι για ένα κλάσμα της τιμής, και θα ήταν vegan, ή πιο βιώσιμο», εξήγησε.

Η δομή και η λειτουργία στόχευσης αντί της τήρησης μιας αυστηρής αλληλουχίας αμινοξέων (αν και η NovaColl το έκανε) παρέχει σημαντικό περιθώριο στη διαδικασία σχεδιασμού.

«Η παραγωγή φυσικών πρωτεϊνών είναι μερικές φορές πιο δύσκολη. Η εξέλιξη βελτιστοποιεί για διαφορετικά πράγματα από τις ανθρώπινες ανάγκες», είπε ο Duffy. «Επομένως, εάν σχεδιάζουμε ψηφιακά πρωτεΐνες, μπορούμε να βελτιστοποιήσουμε για τις ανθρώπινες ανάγκες και εσείς μπορείτε να σχεδιάσετε για κλίμακα. Πολλές εταιρείες ασχολούνται με την εύρεση της τέλειας πρωτεΐνης και στη συνέχεια να την κλιμακώσουν. Λέμε, ας σχεδιάσουμε μια πρωτεΐνη που θα κλιμακώνεται για να ξεκινήσουμε».

Εδώ μπαίνει αυτό το άγκιστρο AI. Παραδόξως, δεν είναι απλώς αλγοριθμικό ή βιοειδικό, επειδή οι πρωτεΐνες έχουν “αυτή την αίσθηση γλώσσας”, όπως το έθεσε ο Duffy.

«Οι πρωτεΐνες έχουν δομή όπως μια πρόταση έχει δομή, υπάρχουν λέξεις και μπορείς να τις ανταλλάξεις και να πάρεις το ίδιο νόημα αλλά διαφορετικό τονισμό ή χροιά. Αυτό κάνουμε, σχηματίζουμε νέες προτάσεις. Δημιουργήσαμε μια νέα γλώσσα προγραμματισμού που μας επιτρέπει να βάλουμε περιορισμούς σε αυτή τη γεννήτρια που έχουμε — είναι ένα μοντέλο που έχει εκπαιδευτεί σε έναν τόνο δεδομένων, επομένως είναι πραγματικά μια τεχνητή νοημοσύνη που δημιουργείται».

Εργάζονται τόσο για την τροποποίηση των φυσικών πρωτεϊνών όσο και για το σχεδιασμό τους από την αρχή. Αντί να αναλάβει κάτι βιομηχανικό σε κλίμακα, ωστόσο, η Cambrium ελπίζει να αντιμετωπίσει βιομηχανίες υψηλής αξίας και χαμηλού όγκου όπως η προσωπική φροντίδα.

«Είναι απλώς ένα τέλειο μέρος για να ξεκινήσετε: χαμηλές ελάχιστες ποσότητες, υψηλές

τιμές

, οι άνθρωποι ενδιαφέρονται εξαιρετικά για αυτό, θέλουν να δουν δεδομένα, αλλά είναι επίσης ανοιχτοί στην καινοτομία. Και οι επεξεργασίες υφασμάτων υπάρχουν παντού — όχι μόνο σε υφαντά υλικά, υπάρχουν τόνοι που χρησιμοποιούνται σε δέρμα. Και μπορεί να υπάρχουν πιο βιώσιμες επιλογές», είπε ο Duffy.

Ο γύρος χρηματοδότησης εκκίνησης ηγήθηκε από την Essential Capital, μαζί με την SNR, την Valor Equity Partners και την HOF Capital. Ο Duffy σημείωσε ότι η Ευρώπη (η Cambrium εδρεύει στο Βερολίνο) έχει καλή δημόσια χρηματοδότηση για αυτού του είδους τις εργασίες, επιτρέποντάς της να πειραματιστούν και να αναπτύξουν τις διαδικασίες τους χρησιμοποιώντας επιχορηγήσεις — «Αυτός είναι ένας από τους τρόπους με τους οποίους καταφέραμε να είμαστε τόσο αποδοτικοί κεφαλαίου και να φτάσουμε αγορά, αντί να ξοδεύετε δολάρια VC σε πράγματα στο χαμηλότερο TRL [tech readiness level] κλίμακα.”

Η NovaColl στέλνει σε πελάτες τώρα, οι οποίοι το χρησιμοποιούν και το δοκιμάζουν στα προϊόντα τους, επομένως η αγορά δεν είναι πλέον θεωρητική. Το επόμενο μόριο ή μόρια της Cambrium δεν έχουν αποκαλυφθεί ακόμα, αλλά θα πρέπει να ακούσουμε περισσότερα σύντομα τώρα που αυτή η χρηματοδότηση φορτίζει τις λειτουργίες.