تسليط الضوء
جينكو بايووركس (DNA): بناء الحياة حسب الطلب
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
عصر جديد للتقنية الحيوية
Over time, knowledge about medicine and biotechnology has changed in successive important phases. At first, it was mostly about understanding natural biochemical processes. Then, synthetic chemical drugs started to alter these processes. Then, bioengineering allowed for the production by GMO microbes of cheap and safe insulin, growth hormone, etc.
مع مرور الوقت، تغيرت المعرفة حول الطب والتقنية الحيوية في مراحل مهمة متتالية. في البداية، كان التركيز أساسًا على فهم العمليات الكيميائية الحيوية الطبيعية. ثم بدأت الأدوية الكيميائية الاصطناعية في تعديل هذه العمليات. ثم سمح الهندسة الحيوية بإنتاج الإنسولين الرخيص والآمن، وهرمون النمو، وغيرها، عبر كائنات دقيقة معدلة وراثيًا.
اليوم، تتقارب العديد من التقنيات لفتح عصر آخر من علوم الأحياء: البيانات الضخمة، الذكاء الاصطناعي، الأتمتة، الهندسة الجينية الدقيقة، التحليلات المتقدمة، وغيرها.
هذه المرحلة من الكائنات والعلاجات الهندسية حديثًا لا تقتصر على تصحيح أو تكرار ما صنعته الطبيعة، بل تخلق من الصفر قدرات جديدة تمامًا. يمكن أن تكون أداة جذرية جديدة لحل معظم مشكلات العالم الحديث: تلوث البلاستيك، تغير المناخ، الزراعة المستدامة, الإنتاج الصناعي غير الملوث, الأمن البيولوجي, الأمراض غير القابلة للشفاء, الطب التجديدي, علاجات إطالة العمر, وغيرها.
إدارة التعامل مع هذه المجموعة التقنية الجديدة تمامًا، إلى جانب البنية المعقدة بالفعل للبحوث الطبية، التجارب السريرية، أو المنشآت الصناعية، يمكن أن تكون صعبة، حتى بالنسبة لقادة الصناعة.
لهذا السبب تظهر شركات متخصصة لتقديم خبرتها كخدمة من خلال نماذج “البحث كخدمة” أو “الكائنات حسب الطلب”. والشركة الرائدة في هذا القطاع الناشئ هي شركة واحدة: Ginkgo Bioworks (DNA ).
DNA مخطط السعر
أصول Ginkgo Bioworks
تأسست الشركة في عام 2008 على يد خمسة علماء من MIT، لإنتاج بكتيريا معدلة وراثيًا للتطبيقات الصناعية. الفكرة الأساسية كانت أن معظم المشاريع التي تستخدم كائنات دقيقة معدلة تحتاج إلى تكرار نفس الخطوات بشكل منفصل قبل الوصول إلى منتج قابل للاستخدام.
بدلاً من ذلك، يمكن لشركة مثل Ginkgo أن تنفذ هذه الخطوات مرة واحدة ثم تمنح تراخيص لمنتجات متعددة من هذا الأساس التكنولوجي والبيولوجي المشترك.
فكّر في الخلية. إنها تشبه إلى حد ما آلة صغيرة تعمل على شفرة رقمية، مشابهة جدًا للكمبيوتر، إلا أن الشفرة في هذه الحالة—بدلاً من الأصفار والآحاد—هي A، T، C، و G.
إذن، علم الأحياء الصناعي هو برمجة الخلايا كما نبرمج الحواسيب، عن طريق تغيير شفرة الـ DNA داخلها. نحن نوعًا ما مبرمجو خلايا للآجار. مهمتنا هي جعل الخلية تقوم بما يريده عملاؤنا.
Ginkgo كانت أول شركة تقنية حيوية تنضم إلى برنامج مسرّع الشركات الناشئة الشهير Y Combinator في عام 2014 وكانت في مرحلة ما واحدة من أكبر الشركات الخاصة في مجال التقنية الحيوية في العالم، قُدّرت قيمتها بـ 4.2 مليار دولار في عام 2019.
قامت الشركة بطرح أسهمها للاكتتاب العام في عام 2021 عبر دمج SPAC وتمكنت من الحصول على رمز NYSE DNA، الذي كان مملوكًا سابقًا لشركة الرواد في التقنية الحيوية Genentech (قبل استحواذ Roche عليها).
الخدمات الفريدة والبنية التحتية لشركة Ginkgo
أتمتة Ginkgo
كانت نقطة البيع الأصلية لشركة Ginkgo هي أنها تولد بيانات بيولوجية بطريقة آلية ومتسقة.
هذا تطور حاسم للتقنية الحيوية، حيث أن الدراسات التي يصعب تكرارها أو مقارنتها قد أرهقت الصناعة وأي محاولات أولية لتقنين الاكتشافات العلمية.
الأتمتة، بدلاً من العمل اليدوي المتعب والبطيء الذي يقوم به الباحثون الحاصلون على درجة الدكتوراه، ضرورية أيضًا للسيطرة على التكاليف.
لحل هذه المشكلات، طورت الشركة عربات الأتمتة القابلة لإعادة التكوين (RACs)، وهي وحدة بناء معيارية لإنشاء مختبرات حيوية مؤتمتة، مزودة بأذرع روبوتية، اتصال لاسلكي، ومنافذ لأجهزة تحليلية معيارية.
المصدر: Ginkgo Bioworks
يمكن بعد ذلك ربطها مع بعضها لإنشاء ما يشبه “سلسلة تجميع” للتجارب العلمية والتحليلات الحيوية.
المصدر: Ginkgo Bioworks
يُدمج هذا الحل مع عرض برمجي، مما يخلق حلاً مرنًا يمكن تكييفه وتعديله في أيام أو ساعات فقط، مقارنةً بالبنى التحتية البحثية الأكثر صلابة التي تتطلب شهورًا من إعادة التكوين المكلفة للمشاريع الجديدة.
نقطة بيانات Ginkgo
بينما تولد الأتمتة البيانات البيولوجية، تقوم Datapoint بمعالجتها إلى رؤى مفيدة.
العنصر الأساسي هو التوليد السريع للبيانات التي يمكن أن توجه فرضيات إضافية، والتكرار السريع للتجارب الجديدة للاستمرار في التقدم.
المصدر: Ginkgo Bioworks
من خلال هذه الخدمة، يمكن لـ Ginkgo تقديم بيانات مملوكة بالكامل للعميل، وهو ما يمثل ميزة تنافسية في الشراكات مع شركات التقنية الحيوية أو الصيدلة الأخرى.
يمكن توليد البيانات في مدة لا تتجاوز 3 أسابيع، مع أكثر من عشرات الآلاف من الاضطرابات الكيميائية والوراثية داخل المختبر لكل نوع من الخلايا، وتوفر مجموعة واسعة من الأساليب التحليلية لدراسة النتائج.
يمكن استخدام النظام نفسه للتوليد السريع لأجسام مضادة جديدة، وهو نوع من الجزيئات التي تصبح بسرعة دواءً رئيسيًا في علم الأورام ومجالات طبية أخرى. تستطيع Ginkgo فحص ما يصل إلى 2,400 جسم مضاد مختلف بالتوازي، بفضل بنية تحتية مختبرية رطبة مؤتمتة بقيمة 1 مليار دولار.
المصدر: Ginkgo Bioworks
أخيرًا، يمكن أيضًا استخدام هذه التقنية لتوليد واختبار تسلسلات mRNA جديدة بسرعة كبيرة.
المصدر: Ginkgo Bioworks
بشكل عام، يمكن أيضًا استخدام هذه البيانات لتدريب وكيل ذكاء اصطناعي متخصص في أبحاث التقنية الحيوية، إما مباشرةً من قبل Ginkgo أو من قبل عملائها إذا كانوا مستعدين لدفع مقابل وصول غير محدود إلى هذه البيانات. أو ربما مساعدة الذكاء الاصطناعي على الحوسبة بطريقة أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة باستخدام الأعضاء المصغرة، دماغ صغير يُزرع في المختبر ويمكنه الاتصال بشرائح سيليكون ربما مساعدة الذكاء الاصطناعي على الحوسبة بطريقة أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة باستخدام الأعضاء المصغرة.
قطاعات Ginkgo Bioworks
نظرًا لأن إمكانات الكائنات الهندسية حيويًا والبيولوجيا التركيبية واسعة جدًا، تمتلك Ginkgo إمكانات في العديد من الأسواق الضخمة، لا سيما الزراعة، الأدوية البيولوجية, الأمن البيولوجي, برامج الحكومة, والتقنية الحيوية الصناعية.
الزراعة
مع تعرض الزراعة الحديثة لضغوط الحاجة إلى ممارسات أكثر استدامة، والأنواع الغازية, وتدهور التربة, وتغير المناخ, هناك طلب كبير على أصناف محاصيل جديدة.
تشغل الشركة منشأة صوبة زراعية خاصة وتتمتع بإمكانية الوصول إلى أكثر من 387,000 سلالة من النباتات الزراعية، بالإضافة إلى 2.7 مليار جين في قاعدة بيانات ميتاجينومية خاصة لا تتقاطع تقريبًا مع قواعد البيانات العامة للجينات.
ينقسم تركيز هذا القطاع بين حماية المحاصيل (من الآفات والأمراض), تغذية المحاصيل (تحسين الأسمدة), وسمات النبات (معدل النمو, الغلات, المقاومة للماء أو الإجهاد الحراري, وغيرها).
تساعد منتجات Ginkgo في إنشاء تحكم حيوي للآفات التي تتطلب عادةً معالجات كيميائية لتجنب تدمير المحاصيل، مثلًا الشراكة مع Vitales للسيطرة على أمراض الصويا الحرجة في البرازيل.
“تتيح الشراكة مع Ginkgo تسريع جدولنا الزمني لإدخال حلول التحكم الحيوي الجديدة الحيوية إلى السوق. خبرة Ginkgo في التخمر والتركيب، مع فرق تعمل بشكل تعاوني تحت سقف واحد، ستسرّع تطوير مفاهيم منتجات قابلة للاقتصاد.”
Fernando Eduardo Alves de Sousa – Biological Sciences, Vitales
تشمل قائمة عملاء Ginkgo في مجال الزراعة شركات رائدة مثل Bayer وSyngenta.
الشراكة مع Bayer تهدف إلى استبدال الأسمدة النيتروجينية بالبكتيريا; يستهلك الأسمدة النيتروجينية 5% من إجمالي الغاز الطبيعي المستخدم عالميًا ويتسبب في 3% من انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية.
الصناعات الدوائية الحيوية
كواحدة من أكبر الجهات المربحة في صناعة التقنية الحيوية, يعتبر قطاع الأدوية الحيوية مهمًا جدًا لـ Ginkgo. وقد أمنت الشركة علاقات مع قائمة مبهرة من الشركات الصيدلانية الكبيرة, بما في ذلك Pfizer (PFE ) وNovo Nordisk وBiogen وModerna وBoehringer Ingelheim.
“نعتقد أن الجمع الفريد لـ Ginkgo بين خبرة برمجة الخلايا, الأدوات المملوكة, ومعرفة الأنظمة البيولوجية يجعلها شريك تعاون مثالي.”
Alphonse Galdes – Fmr. Head of Pharmaceutical Operations & Technology at Biogen
تنظم الشراكة والخدمات حول 6 مواضيع رئيسية مختلفة:
- التصنيع المُحسّن للبيولوجيات والببتيدات، خاصةً لـ Novo Nordisk وSelecta Biosciences.
- إنتاج المكونات الصيدلانية النشطة (API) عبر التحفيز الحيوي والتخمير على نطاق واسع.
- حلول التشخيص الجزيئي، من خلال قاعدة بيانات إنزيمات مملوكة ومصممي إنزيمات خبراء.
- العلاج الجيني، مع التركيز على الجسيمات الدهنية النانوية وAAVs (الناقلات الفيروسية) لتوصيل المادة الجينية.
- العلاج الخلوي وتحرير الجينات، باستخدام CAR‑T، CRISPR، وطريقة متقدمة أخرى لتحرير الجينات بدقة.
- العلاجات اللولبية الريبوزية (RNA) واللقاحات، تحسين تسلسلات mRNA وcircRNA لتحسين المتانة وتعبير البروتين, خاصةً لـ Moderna وPfizer, والاستفادة من نماذج الذكاء الاصطناعي لتوليد بيانات mRNA.
“سيساعد الوصول إلى منصة Ginkgo المملوكة على تمكين Pfizer من البحث عن تركيبات RNA جديدة ومثيرة ذات استقرار وتعبير محسّن قد يؤدي إلى علاجات أكثر فعالية.”
Will Somers – Head of Biomedicine Design at Pfizer
من بين الشراكات الرئيسية التي تتوسع مؤخرًا, وسعت Novo Nordisk اتصالها بـ Ginkgo في عام 2024. ما بدأ في 2022 بتركيز ضيق على تحسين الإنتاج الآن يتطلع إلى توسيعه, بالإضافة إلى إضافة اكتشاف وتطوير أدوية بروتينية جديدة.
“هذا التقدم مؤشر قوي على الإمكانات التي نمتلكها لهندسة الأنظمة البيولوجية التي ستوسع الفضاء الكيميائي للأدوية البيولوجية.”
Brian Vandahl – SVP, Global Research Technologie at Novo Nordisk”
تشمل برامج البحث والشراكات المتنوعة الأخرى لـ Ginkgo ما يلي:
- القنّب
- ميكروبات قابلة للبرمجة لأمراض الأمعاء
- إزالة الميكروبلاستيك حيويًا
- إعادة تدوير النفايات والملوثات
المصدر: Ginkgo Bioworks
الأمن البيولوجي والحكومة
خلال الجائحة, قدمت Ginkgo المساعدة في إنتاج اختبارات للكشف عن Covid-19, حيث تم اختبار أكثر من 15 مليون عينة في 11 مطار دولي رئيسي.
It is now helping with مراقبة H5N1 (إنفلونزا الطيور) through genomic surveillance using anonymized milk samples.
The company performs these tasks primarily through 2 tools: Horizon and Canopy.
هوريزون
هذه مجموعة تقارير بيولوجية تشمل برنامجًا وقاعدة بيانات مع ذكاء بيولوجي محلي (BIOINT) للمناطق ذات الاهتمام. الفكرة العامة هي توفير بيانات أفضل لصانعي القرار في المستشفيات, الحكومات, شركات الطيران, وغيرها.
يتم ذلك عبر أنظمة الإنذار المبكر, التنبؤ والنمذجة للعدوى, تحديد المراكز عالية المخاطر, تقييم الاستعداد, وإدارة الإمدادات, ويمكن حتى استخدامها لتدريب أنظمة ذكاء اصطناعي مخصصة.
Canopy
Canopy هو نظام مراقبة ممرضات محلي يستخدم تقنية PCR السريعة للكشف, التسلسل الجيني من الجيل التالي, وتحليل مدعوم بالذكاء الاصطناعي.
صُمم هذا لتوفير إنذار مبكر, تقييم أفضل للوضع في الوقت الحقيقي, وسد الفجوات في البيانات العامة.
معًا مع Horizon, يمكن لـ Ginkgo المساعدة في التعامل بشكل أفضل مع الأوبئة المحتملة, الأوبئة المستمرة, والتهديدات البيولوجية العامة.
التقنية الحيوية الصناعية
تعتمد العديد من الأنظمة الصناعية الكيميائية والتصنيعية على إمدادات كبيرة من المواد السامة أو الملوثة وقد تكون مستهلكة للطاقة بشكل كبير. نظريًا, يمكن استبدال معظمها بقدرات كائنات دقيقة, نباتات, أو إنزيمات معزولة.
تتعاون Ginkgo حاليًا مع شركات مهمة في هذا القطاع تنتج الأصباغ, النكهات, العطور, وغيرها مثل Givaudan وRobertet أو Solvay.
يمكن استبدال المحفزات الكيميائية أو المعدنية بـ المحفزات الحيوية, استبدال المكونات الصناعية بالمكونات الطبيعية, أو إنتاج البروتينات الوظيفية بشكل رخيص وأكثر موثوقية.
عدم يقين نموذج أعمال Ginkgo
على الرغم من إنجازاتها التقنية الم remarkable, تواجه Ginkgo صعوبات من منظور الاستثمار وأسعار الأسهم.
كان ذلك إلى حد كبير بسبب نموذج أعمالها الفريد, الذي يشكك الكثيرون في قدرته على جلب ما يكفي من المال لتبرير تقييمها العالي جدًا في 2021, والذي ارتفع أكثر بسبب التقييم العالي العام لقطاع التقنية الحيوية بأكمله خلال الجائحة.
حقيقة أن Ginkgo لا تتلقى إتاوات عن اكتشافاتها تمثل ميزة تجارية لتوقيع الصفقات, لكنها قد تعيق قدرتها على تحقيق أرباح منها على المدى الطويل.
Some elements showing this are probably starting to change. أولاً هو تحقيق إنجاز رئيسي في مشروع مع Merck, مما أدى إلى دفع 9 ملايين دولار في الربع الرابع من 2024, and the start of stage 2 of the project with further larger payments to be expected.
نظرًا لأن هذا من شأنه تحسين عملية التصنيع الحيوي لشركة Merck, فمن المرجح أيضًا أن يولد دخلًا إضافيًا لـ Ginkgo في المستقبل. سيتضح أن توسيع التعاون مع عملاق الإنسولين والشهرة التي حصلت عليها Ozempic, Novo Nordisk, سيكون مهمًا أيضًا.
المصدر: Ginkgo Bioworks
إجمالًا, تمتلك الشركة ما يصل إلى 1.7 مليار دولار كإيرادات نقدية محتملة مستقبلية في مجموعة الإنجازات اللاحقة.
كما تقوم الشركة الآن ببيع أدواتها مباشرة للباحثين في المختبرات العامة والخاصة, مما يخلق تدفقًا آخر من الدخل (بما في ذلك صيانة مستقبلية, تحديثات, ومبيعات المستهلكات) قد يكون أكثر استقرارًا من دفعات الإنجازات غير المنتظمة من الشركاء.
بشكل عام, تتقلص إيرادات الأمن البيولوجي في عصر ما بعد الجائحة ولكنها تُستبدل بعقود هندسة الخلايا.
المصدر: Ginkgo Bioworks
إعادة الهيكلة
عنصر آخر لتحسين الوضع المالي للشركة هو تقليل التكاليف العامة. في عام 2024, قامت الشركة بتقليل تكاليفها غير المرتبطة بالموظفين ومساحات المكاتب/المختبرات بشكل agressive, مما خفض الإنفاق ربع السنوي بنحو 150 مليون دولار تقريبًا.
المصدر: Ginkgo Bioworks
كما تقوم بتوحيد مواقعها المتعددة التي تراكمت عبر التوسع والعديد من الاستحواذات, حيث يبقى موقع واحد فقط في أوروبا, و3 في الولايات المتحدة. سيحدث توحيد النشاط المنتشر بين عدة مبانٍ قريبًا.
المصدر: Ginkgo Bioworks
نموذج أعمال Ginkgo المستقبلي
إلى حد ما, من المحتمل أن تحتاج الشركة إلى إجراء انتقال إضافي في نموذج أعمالها لإقناع المستثمرين بالعودة إلى الشركة.
قد يكون ذلك التحول إلى اتجاه يركز أكثر على الأجهزة, وهو ما بدأ بالفعل من خلال بيع المختبرات المؤتمتة للباحثين, بعد أن كانت الشركة تعمل في الغالب فقط عبر هذه المرافق.
خيار آخر قد يكون أن تبدأ Ginkgo في توسيع التصنيع التعاقدي على نطاق واسع. خبرتها في العلوم الحيوية, تصميم أجهزة المختبر, وتحسين الإنتاج للعمالقة مثل Merck يمنحها مؤهلاً قويًا للنجاح في هذا المسار.
أخيرًا, يجب الإشارة إلى أن أصول الشركة, مثل مليارات الدولارات في المختبرات الرطبة المؤتمتة, تُقَيَّم بأقل بكثير من قيمتها في رأس المال السوقي الحالي, حيث تقل عن 0.5 مليار دولار.
بعيدًا عن كونها شركة تعتمد فقط على الملكية الفكرية, تمتلك Ginkgo أيضًا أصولًا مادية صلبة تدعم نشاطها وسيكون من الصعب على أي منافس تكرارها.
الخلاصة
تُعد Ginkgo Bioworks رائدة في علم الأحياء الصناعي, حيث قامت بخطوة في الصناعة مبكرًا, قبل ما يقرب من عقدين من الزمن.
من الناحية التقنية, قامت ولا تزال تُحدث ثورة في طريقة توليد البيانات البيولوجية, تحليلها, وتطبيقها في الاستخدامات المفيدة. لهذا تأثيرات واسعة النطاق في الزراعة, الطب, التقنية الحيوية, واستخدام المنتجات الحيوية صناعيًا.
كما أنها شركة ربما كانت طموحة جدًا على حساب نفسها, وعلى المستثمرين الذين اشتروا أسهم الشركة في ذروتها عام 2021. الصعوبة في جعل الأعمال تولد نقدًا كافيًا بسرعة أدت إلى قلق وأثارت أزمة مستمرة, انعكست على انهيار أسعار أسهم الشركة.
مع ذلك, أصبحت Ginkgo Bioworks شريكًا رئيسيًا للعديد من أكبر الشركات الصيدلانية, ولا أحد منهم مهتم بإفلاس محتمل قد يؤدي إلى استحواذ أحد منافسيها عليها.
هذه الحقيقة البسيطة, إلى جانب التغييرات في نموذج الأعمال والهياكل التكلفة, يجب أن تمنح الشركة مسار نمو جديد وتساعدها على أن تصبح حجر الزاوية المركزي في قرن جديد يركز على بيولوجيا أكثر استدامة.
آخر الأخبار عن Ginkgo Bioworks
