En 2014, Ginkgo Bioworks ingresó a Y Combinator como la primera compañía biotecnológica jamás aceptada por el famoso acelerador. Cuatro años más tarde, la start-up de biología sintética con sede en Boston, fundada por un equipo de científicos del MIT en 2009, recaudó 429 millones de dólares, incluida Cascade Investment, la firma de gestión de activos de Bill Gates, que según los informes tiene un valor de 1 mil millones de dólares.
En los últimos años, Ginkgo ha desarrollado un proceso automatizado para combinar partes genéticas que lo ha convertido en el diseñador más grande de ADN impreso en el mundo. Ese avance ha posicionado la puesta en marcha para cambiar la cara de una variedad de industrias y ayudó a ganar el puesto número 21 en la lista de 2018 CNBC Disruptor 50.
En octubre pasado, Ginkgo entró en una asociación de 100 millones de dólares con Bayer, el gigante mundial de la salud y la agricultura, para diseñar microbios capaces de producir fertilizantes para cultivos, como el maíz, el trigo y el arroz.
“Realmente estamos construyendo la plataforma que le permite diseñar organismos”, dijo el CEO Jason Kelly, que estudió ingeniería química en el MIT.
Esencialmente, la biología sintética implica reconfigurar el genoma de un organismo para lograr que haga algo completamente nuevo. Kelly lo compara con la programación de computadora, solo con secuencias genéticas.
Así que piense en el ADN como código informático y luego imagine que puede diseñar secuencias de ADN en la computadora, imprimir físicamente esas secuencias e insertarlas en microorganismos como la levadura y las bacterias para que produzcan rubros como el aceite perfumado con rosas para perfumes o edulcorantes para bebidas
“Estamos aprendiendo cómo reescribir el código de vida”, dijo Frances Arnold, profesora de ingeniería química, bioingeniería y bioquímica en el Instituto de Tecnología de California. “Estamos viendo un movimiento hacia la fabricación de cosas que la química no puede hacer o no puede hacer eficientemente, pero la biología sí lo hace”.
La idea de modificar el ADN de los organismos precede al apodo de la biología sintética por muchos años. La modificación genética se remonta a la década de 1980, y la ingeniería genética para biocombustibles en la industria agrícola, farmacéutica y energética ha sido una práctica común durante algún tiempo.
Piense en el maíz Bt de Monsanto, que utiliza una bacteria modificada para proteger los cultivos de insectos dañinos, para que usted tenga una idea. Tal trabajo normalmente ha sido competencia de científicos altamente capacitados, pero compañías como Ginkgo se están iniciando ahora, gracias a una confluencia de factores.
“Ahora podemos leer ADN y escribir ADN a un precio muy bajo. Podemos sintetizar ADN de formas que no podíamos hacer solo cinco años atrás”, dijo Arnold.
En diciembre pasado, Ginkgo abrió Bioworks3, su tercer espacio de laboratorio. También cerró una ronda de financiación de 275 millones de dólares, dinero que se destinará a financiar un cuarto espacio de laboratorio que se inaugurará a finales de este año.
En los laboratorios de Ginkgo, el difícil trabajo de la biología sintética se lleva a cabo a través de un programa informático y es ejecutado por la robótica. Esta es la idea de la plataforma que anima a la compañía de Kelly: al idear una forma estandarizada de combinar partes genéticas, el mismo proceso se puede aplicar en varias industrias para producir bienes a fracciones de sus costos actuales o para crear productos completamente nuevos.
“Esa es la idea central que tenemos: el ADN es código, y puedes leerlo y escribirlo en estas fábricas y probar cómo funciona”, dijo Kelly. “Así que vas a ir a tu computadora, especificar la secuencia exacta que deseas, imprimirla, colocar el ADN en un tubo o en un organismo y probar cómo funciona”.
Es por eso que Bayer eligió asociarse con Ginkgo. Los fertilizantes artificiales que se usan comúnmente en los Estados Unidos se producen al succionar nitrógeno gaseoso atmosférico en plantas químicas que luego convierte el gas en una forma sólida que las plantas pueden usar. Pero los fertilizantes nitrogenados de las plantas químicas son conocidos por liberar toneladas de carbono a la atmósfera.
“La agricultura se ha disparado porque hemos podido proporcionar fertilizantes nitrogenados sintéticos. Lo que mucha gente está buscando hoy es un enfoque más sostenible a largo plazo”, dijo Mike Miille, director ejecutivo de Joyn Bio, la empresa conjunta Bayer y Ginkgo formada el otoño pasado.
Los cultivos como la soja y los cacahuetes tienen microbios en sus raíces que realizan la misma reacción que las plantas químicas: tales cultivos, en otras palabras, producen su propio fertilizante. El maíz, el trigo y el arroz, sin embargo, no. Joyn Bio planea utilizar la experiencia en ingeniería genética que Ginkgo ha desarrollado para modificar los microbios de dichas plantas, de modo que ellos también puedan extraer nitrógeno del aire y convertirlo en fertilizante.
“Hay miles de empresas tratando de crear avances agrícolas, y una o más de estas ideas podrían ser enormes algún día”. -Mark Connelly, analista de Stephens que cubre las compañías de fertilizantes.
Joyn Bio planea desarrollar otra tecnología de agricultura disruptiva, aún no especificada, con el tiempo, pero la fijación de nitrógeno es su primer objetivo por una razón.
Cientos de millones de toneladas de fertilizantes fluyen hacia el mercado agrícola mundial cada año, generando ventas de fertilizantes nitrogenados por valor de miles de millones de dólares a las compañías más grandes, como Nutrien y CF Industries.
Las compañías mundiales de fertilizantes están actuando como si su dominio continuara. El analista de Stephens Mark Connelly dijo que las principales compañías de fertilizantes continúan concentrando grandes inversiones de capital en la construcción de plantas de fertilizantes tradicionales, una indicación de que no ven la necesidad de invertir fuertemente en tecnologías disruptivas potenciales.
Se espera que el mercado mundial total de fertilizantes alcance los 250 mil millones de dólares en los próximos años, aunque los fertilizantes a base de potasa también son un componente importante del suministro, además de los nutrientes del suelo a base de nitrógeno.
No es del todo nuevo intentar desorganizar la cadena de suministro de nitrógeno en la agricultura. Monsanto, por ejemplo, creó una empresa con Evogene en 2007 para crear una tecnología genética de nitrógeno que aumentaría los rendimientos de los cultivos. Pero nunca llegó al mercado.
“En general, las aplicaciones agrícolas parecen servir como campo de pruebas para muchas empresas de ingeniería genética y para quienes el mercado humano está a años de distancia”, dijo John Prendergass, director asociado de Ben Franklin Technology Partners en Filadelfia. “Dadas las barreras regulatorias más bajas y el potencial de generación temprana de ingresos, las asociaciones como esta tienen mucho sentido”.
Connelly dijo que estas empresas microbianas que están trabajando en productos de reemplazo agrícola, como los microbios en lugar de los fertilizantes para fijar el nitrógeno, son un área de gran interés y actividad.
“Hay miles de empresas tratando de crear avances agrícolas, y una o más de estas ideas podrían ser enormes algún día, pero también es un gran espacio en la actualidad. Es el Salvaje Oeste en este momento, no obstante habrá algunos premios reales allí,” dijo Connelly.
La inversión de Bayer de US$ 100 millones en Ginkgo es “una gran cantidad de dinero”, dijo Connelly. “Básicamente, les está dando el financiamiento del entresuelo ahora para que no se vean forzados a comprar esta empresa nueva de una empresa de PE en cinco años”.
La biología sintética también se está extendiendo a los bienes de consumo, como alimentos, fragancias y ropa. Como resultado, compañías como Ginkgo se están convirtiendo en apuestas cada vez más atractivas para los inversores. De 2012 a 2016, la inversión en nuevas empresas de biología sintética aumentó de 374 millones de dólares a 1.2 mil millones de dólares, según datos de CB Insights.
“Los inversores aman las plataformas, y el ADN es la plataforma definitiva”, dijo Prendergass.
Lo que permanece desafiante es generar ganancias, y ese es un resultado directo de cuán complicado es el concepto de biología sintética. Componer secuencias de partes genéticas que efectivamente producen un nuevo fármaco o pueden permitir que los microbios de la planta de maíz produzcan su propio fertilizante son problemas complejos.
“Dentro de una célula viva hay miles de proteínas que le permiten hacer más de sí mismo y fabricar su medicamento contra la malaria, por ejemplo. No entendemos eso. No entendemos cómo funcionan juntas”, dijo Arnold.
Ese es un desafío que Ginkgo Bioworks está abordando de frente en 2018. Además del dinero que recaudó la start-up el año pasado, también adquirió Gen9, una compañía de Boston que imprime ADN. Comprar la compañía le permitió a Ginkgo comenzar a imprimir secuencias de ADN a un precio muy bajo, dijo Kelly. Ginkgo ha estado construyendo lo que Kelly llamó una “biblioteca de código de código genético utilizable”.
Una vez más, piense en ello como un software: cuando un programador comienza a escribir una aplicación para el iPhone, no comienza ese proyecto desde cero. Hay lenguajes de programación ya disponibles. Lo mismo es cierto para los proyectos de biología sintética del futuro, dijo Kelly.
“A medida que el costo baja, esta tecnología puede aplicarse a otras áreas”, dijo Kelly. “La idea detrás de Ginkgo es que es el mismo tipo de trabajo, independientemente de lo que estés diseñando”.
Fuente: CNBC
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