Βιοτεχνολογία

CRISPR Πέρα από την Ανθρώπινη Υγεία: Η Νέα Επενδυτική Σειρά για τη Γενετική Επεξεργασία

mm
Δημοσιεύτηκε
Ενημερώθηκε
Προσθέστε το Securities.io στις προτιμώμενες πηγές σας στο Google
Γνωστοποίηση: Η Securities.io μπορεί να λαμβάνει αμοιβή όταν χρησιμοποιείτε συνδέσμους προς προϊόντα που αξιολογούμε. Αυτό δεν επηρεάζει τις συντακτικές μας αξιολογήσεις. Δεν είμαστε εγγεγραμμένος επενδυτικός σύμβουλος· το παρόν δεν αποτελεί επενδυτική συμβουλή. Διαβάστε τη γνωστοποίηση συνεργατών.

CRISPR πέρα από την ανθρώπινη υγεία

Η γονιδιακή επεξεργασία CRISPR προσφέρει πολλές δυνατότητες για την ανθρώπινη υγεία. Έχουμε ήδη εξετάσει το θέμα στα ακόλουθα άρθρα:

Σύγκριση κορυφαίων κατασκευαστών εργαλείων γονιδιωματικής:

Illumina και Pacific Bioscience: Επιλογή εταιρείας αλληλούχισης γονιδιώματος νέας γενιάς

Δεν υπάρχει τεχνικός λόγος να περιορίζεται η γονιδιακή επεξεργασία στους ανθρώπους. Η CRISPR χρησιμοποιείται ήδη στη συνθετική βιολογία και εξετάζεται για βιοκαύσιμα από φύκη. Ωστόσο, η μεγαλύτερη πιθανή αγορά πέρα από την ανθρώπινη ιατρική βρίσκεται ακόμη στην αρχή: η γονιδιακή επεξεργασία για τη γεωργία και την παραγωγή τροφίμων.

Γενετική και γεωργία

Για πολλούς, η γενετική στη γεωργία παραπέμπει στους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς, ή ΓΤΟ. Η αποδοχή και οι κανόνες διαφέρουν μεταξύ περιοχών. Στην ΕΕ, το 2023, ίσχυαν αυστηρές απαιτήσεις έγκρισης και εθνικοί περιορισμοί καλλιέργειας, όχι όμως γενική απαγόρευση όλων των ΓΤΟ. Ορισμένα εγκεκριμένα προϊόντα μπορούσαν να εισαχθούν ως τρόφιμα ή ζωοτροφές.

Η σχέση γενετικής και γεωργίας είναι ευρύτερη. Ήδη από τις πρώτες γεωργικές δραστηριότητες, οι άνθρωποι επέλεγαν χρήσιμα χαρακτηριστικά άγριων φυτών και ζώων, αναπτύσσοντας καλλιεργούμενες ποικιλίες και εξημερωμένες φυλές.

Η πρώτη μέθοδος ήταν η επιλεκτική αναπαραγωγή. Οι αγρότες δεν μπορούσαν να προκαλέσουν άμεσα συγκεκριμένες αλλαγές στο DNA, αλλά διατηρούσαν και διέδιδαν ωφέλιμες φυσικές παραλλαγές. Μέσω διασταυρώσεων επέλεγαν πιο ανθεκτικά, παραγωγικά ή υγιή φυτά και ζώα.

Από τη δεκαετία του 1920 αναπτύχθηκε η βελτίωση μέσω μεταλλάξεων. Ακτινοβολία ή μεταλλαξιογόνες χημικές ουσίες προκαλούν πρόσθετες τυχαίες αλλαγές στο DNA και στη συνέχεια επιλέγονται τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Έτσι δημιουργήθηκαν πολλές ποικιλίες, αλλά δεν έχει αποδειχθεί ότι αποτελούν τη μεγάλη πλειονότητα των τροφίμων μας. Η νομική ταξινόμηση διαφέρει: στην ΕΕ ορισμένες παλαιότερες μέθοδοι μεταλλαξιγένεσης, με μακρό ιστορικό ασφαλούς χρήσης, εξαιρούνται από τις υποχρεώσεις της οδηγίας για τους ΓΤΟ.

Τη δεκαετία του 1980 άρχισε η χρήση διαγονιδιακών τεχνικών, με εισαγωγή ξένων γονιδίων σε φυτά και μερικές φορές σε ζώα. Αυτό συνδέουν πολλοί με τους ΓΤΟ. Η διαδικασία ήταν πιο στοχευμένη από τις τυχαίες μεταλλάξεις, αλλά δεν ελέγχονταν όλες οι λεπτομέρειες, όπως η θέση του εισαγόμενου γονιδίου.

Οι πρώτες πειραματικές αποδείξεις της δεκαετίας του 2000 άνοιξαν τον δρόμο στη στοχευμένη επεξεργασία του γονιδιώματος, προσφέροντας νέες δυνατότητες βελτίωσης των καλλιεργειών μέσω συγκεκριμένων αλλαγών στο DNA.

Γονιδιακή επεξεργασία φυτών και ζώων

Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά είναι μία μόνο γνωστή εφαρμογή των γενετικών αλλαγών. Στην ιατρική παράγεται αντιθρομβίνη, μια αντιπηκτική πρωτεΐνη, στο γάλα γενετικά τροποποιημένων αιγών και ινσουλίνη σε τροποποιημένα βακτήρια. Έχει επίσης μελετηθεί η παραγωγή θεραπευτικών πρωτεϊνών για ασθένειες όπως ο καρκίνος και η σκλήρυνση κατά πλάκας σε αυγά ορνίθων.

Ορισμένες χώρες αντιμετωπίζουν συγκεκριμένες μορφές επεξεργασίας γονιδιώματος διαφορετικά από τις διαγονιδιακές τεχνικές. Ένα φυτό με αλλαγές μόνο στο δικό του DNA δεν είναι κατ’ ανάγκην διαγονιδιακό, ενώ η προσθήκη DNA άλλου είδους μπορεί να το καταστήσει διαγονιδιακό. Αυτό δεν καθορίζει αυτομάτως τη νομική του ιδιότητα ως ΓΤΟ. Στην ΕΕ, το 2023, τα φυτά από νέες μεθόδους μεταλλαξιγένεσης υπάγονταν καταρχήν στους κανόνες για τους ΓΤΟ, ακόμη και χωρίς προσθήκη ξένου DNA.

Απλούστεροι κανόνες για ορισμένες γονιδιωματικές αλλαγές μπορούσαν να δημιουργήσουν εμπορικές ευκαιρίες, αλλά οι όροι εξαρτώνταν από τη χώρα και το προϊόν. Φυτά και ζώα με γονιδιακή επεξεργασία δεν αποκτούσαν αυτόματη πρόσβαση στην αγορά της ΕΕ το 2023, επομένως πιθανές αλλαγές των κανόνων μπορούσαν να είναι σημαντικές.

Το δυναμικό της γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR στον τομέα είναι τεράστιο. Υπάρχουν τόσες πολλές πιθανές εφαρμογές που ακόμη και η λίστα τους καταλαμβάνει πολύ χώρο:

Ζώα

  • Μείωση ευπάθειας: ασθένειες σε σολομό, χοίρους, βόδια, κοτόπουλα κ.λπ.
  • Αύξηση παραγωγικότητας: περισσότερη μυϊκή μάζα, ταχύτερη ανάπτυξη και μικρότερη θνησιμότητα. Το αρχικό άρθρο αναφέρει ως παράδειγμα θνησιμότητα 40% στον εκτρεφόμενο σολομό, αλλά οι τιμές εξαρτώνται από το είδος, το σύστημα εκτροφής και τις συνθήκες.

Φυτά

  • Αύξηση αντοχής στις περιβαλλοντικές συνθήκες: αλατότητα, ξηρασία, ακραία ζέστη, πλημμύρες, άνεμος, κρύο και παγετός.
  • Βελτίωση παραγωγικότητας: βελτίωση της φωτοσύνθεσης, επιτάχυνση της ωρίμανσης σιτηρών και φρούτων, περισσότερη βιομάζα για βιοκαύσιμα, κομπόστ κ.λπ.
  • Ανθεκτικότητα σε εχθρούς και ασθένειες: βακτήρια, ιοί, μύκητες και έντομα.
  • Βελτίωση εμπορικών χαρακτηριστικών: αποτροπή του καφετιάσματος μανιταριών και φρούτων, μεγαλύτερη διάρκεια συντήρησης και διατροφική αξία, φρούτα χωρίς σπόρους και αλλαγή χρώματος, εμφάνισης ή γεύσης.

Νέες χρήσεις της γεωργίας

Για πιο βαθιά εμβάθυνση στις δυνατότητες και τις προκλήσεις της γεωργικής γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR, μπορείτε να συμβουλευτείτε αυτή τη σελίδα του Ινστιτούτου Καινοτόμων Γενομικών.

Επιλεγμένες εταιρείες που χρησιμοποιούν CRISPR στη γεωργία

Πολλές εταιρείες χρησιμοποιούν CRISPR στη γεωργία. Ορισμένες διέθεταν ήδη προϊόντα κοντά στην εμπορική κυκλοφορία και περίμεναν την έγκριση των αρμόδιων αρχών.

Ρεπορτάζ του Nature που αναφέρεται στο άρθρο περιέγραφε πολύ μικρότερη ρυθμιστική επιβάρυνση για ορισμένα φυτά με επεξεργασία γονιδιώματος στις ΗΠΑ και παρόμοιες προσεγγίσεις στη Βραζιλία, την Αργεντινή και την Αυστραλία. Δεν επρόκειτο για γενική εξαίρεση κάθε γονιδιακής επεξεργασίας. Ορισμένα φυτά μπορούσαν να εξαιρεθούν από τους τότε κανόνες του USDA, ενώ άλλες απαιτήσεις, όπως για την ασφάλεια τροφίμων ή τα φυτοφάρμακα, παρέμεναν σε ισχύ. Οι κανόνες για τα φυτά δεν κάλυπταν αυτομάτως τα εκτρεφόμενα ζώα. Η ΕΕ ακολουθούσε διαφορετική προσέγγιση το 2023.

1. AquaBounty

Η AquaBounty δεν ήταν εταιρεία στοχευμένης επεξεργασίας γονιδιώματος, αλλά ανέπτυσσε διαγονιδιακό σολομό επί περίπου τριάντα χρόνια.

AQB Διάγραμμα τιμής

Ο σολομός AquAdvantage είχε εγκριθεί από τον FDA το 2015, γι’ αυτό άξιζε να αναφερθεί σε αυτή την ιστορική επισκόπηση του κλάδου. Η τεχνολογία βασίζεται σε παλαιότερες διαγονιδιακές μεθόδους. Ο FDA τον αξιολόγησε, στις συνθήκες παραγωγής που εξέτασε, ως εξίσου ασφαλή και θρεπτικό με τον συμβατικό εκτρεφόμενο σολομό Ατλαντικού και επιβεβαίωσε την ταχύτερη ανάπτυξή του.

2. Bayer

Μετά την εξαγορά της Monsanto, η Bayer είναι ένας από τους μεγάλους παγκόσμιους ομίλους βιοτεχνολογίας και σπόρων. Είναι σημαντικός προμηθευτής γενετικά τροποποιημένων σπόρων και αναπτύσσει εφαρμογές CRISPR για καλαμπόκι, σόγια, σιτάρι και άλλα φυτά.

Μέρος αυτής της προσπάθειας γίνεται σε συνεργασία με την Ginkgo Bioworks (DNA), μεγάλη εταιρεία συνθετικής βιολογίας. Η συνεργασία επικεντρώνεται σε βιολογικές εναλλακτικές λύσεις στα χημικά λιπάσματα μέσω γονιδιακής επεξεργασίας μικροοργανισμών.

3. Ginkgo Bioworks

Η Ginkgo αναπτύσσει εφαρμογές με τροποποιημένους μικροοργανισμούς. Για παράδειγμα, στη συνεργασία της με την Cronos παράγονται κανναβινοειδή μέσω ζύμωσης ειδικά ανεπτυγμένων στελεχών ζύμης, ως εναλλακτική λύση στην εκχύλισή τους από φυτά κάνναβης.

DNA Διάγραμμα τιμής

Η παραγωγή ουσιών από κάνναβη, καπνό ή καφέ μπορεί με τον χρόνο να βασίζεται περισσότερο σε βιοτεχνολογικές διεργασίες και λιγότερο αποκλειστικά στην καλλιέργεια φυτών. Η Ginkgo αναπτύσσει επίσης λύσεις για την υγεία ζώων και καλλιεργειών.

4. Corteva Agriscience

Στο περιγραφόμενο περιβάλλον της αγοράς, η Corteva αποτιμούνταν περίπου στα 41 δισεκατομμύρια δολάρια και ανέπτυσσε νέα χαρακτηριστικά καλλιεργειών με CRISPR.

CTVA Διάγραμμα τιμής

Η Corteva συνεργάζεται με ένα ευρύ δίκτυο διεθνών ερευνητικών ιδρυμάτων. Επιπλέον, μια συμφωνία αδειοδότησης έδωσε στον γαλλικό παραγωγό σπόρων Vilmorin & Cie πρόσβαση σε διπλώματα ευρεσιτεχνίας CRISPR της Corteva και του Broad Institute.

5. Benson Hill

Η καινοτομία στη CRISPR συνδέεται συχνά με την ιατρική βιοτεχνολογία και τα δημόσια ιδρύματα, αλλά και οι γεωργικές επιχειρήσεις συμβάλλουν στη βασική έρευνα. Η Benson Hill συνεργάστηκε με ερευνητές του Helmholtz και το Utah State University για το Cas12a2, ένζυμο που μπορεί να διασπά DNA μετά την αναγνώριση RNA. Ο όρος «CRISPR 3.0» δεν δηλώνει μια καθολικά ορισμένη επιστημονική γενιά.

Στην περιγραφή εκείνης της περιόδου, η Benson Hill επικεντρωνόταν στη σόγια και δραστηριοποιούνταν επίσης στα μπιζέλια και στη διατροφή για υδατοκαλλιέργειες. Τα σχέδια του 2023 στόχευαν σε θετικό προσαρμοσμένο EBITDA και θετικές ελεύθερες ταμειακές ροές το 2025. Αυτές ήταν προβλέψεις, όχι ήδη επιτευγμένα αποτελέσματα.

6. Calyxt και Cibus

Η περιγραφόμενη τεχνολογία φυτικών κυττάρων είχε αναπτυχθεί από την Calyxt. Τα Plant Cell Matrix και BioFactory χρησιμοποιούσαν τροποποιημένα φυτικά κύτταρα για παραγωγή σε βιοαντιδραστήρες. Η Calyxt ανακοίνωσε συγχώνευση με τη Cibus τον Ιανουάριο του 2023, η οποία ολοκληρώθηκε τον Μάιο. Η Cibus επικεντρωνόταν κυρίως στην ανάπτυξη και αδειοδότηση χαρακτηριστικών καλλιεργειών, επομένως η εργασία στους βιοαντιδραστήρες αποδίδεται στην Calyxt.

CBUS Διάγραμμα τιμής

Η Calyxt μελετούσε αυτά τα συστήματα για την παραγωγή μορίων για καλλυντικά, τρόφιμα και φαρμακευτικές εφαρμογές. Οι κυτταρικές καλλιέργειες αξιοποιούσαν ιδιότητες των φυτικών ιστών, με στόχο την παραγωγή διαφορετικών ενώσεων και τη μείωση του κόστους.

7. ToolGen (199800.KQ)

Η εταιρεία χρησιμοποιεί πλατφόρμα CRISPR-Cas9 για γονιδιακή επεξεργασία στην ανθρώπινη υγεία, τη βελτίωση ζωικών και φυτικών χαρακτηριστικών και την παραγωγή ενώσεων υψηλής αξίας σε ζωικές και φυτικές κυτταρικές σειρές. Το γεωργικό ερευνητικό πρόγραμμα περιλαμβάνει σόγια με υγιεινότερη σύσταση λιπαρών οξέων, ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα, αντοχή στην ξηρασία και ανθεκτικότητα σε εχθρούς των καλλιεργειών.

8. Μη εισηγμένες εταιρείες

Δεν είναι όλες οι εταιρείες που χρησιμοποιούν CRISPR για τη βελτίωση της γεωργίας εισηγμένες στο χρηματιστήριο. Στις ιδιωτικές εταιρείες, νεοφυείς επιχειρήσεις και πιθανές ανταγωνίστριες των παραπάνω περιλαμβάνονται οι Pairwise, Hudson River Biotechnology, PlantEdit και Inari.

mm

Ο Jonathan είναι πρώην ερευνητής βιοχημείας που εργάστηκε στην γενετική ανάλυση και σε κλινικές δοκιμές. Είναι τώρα αναλυτής μετοχών και συγγραφέας οικονομικών με έμφαση στην καινοτομία, τους κύκλους της αγοράς και τη γεωπολιτική στη δημοσίευσή του 'The Eurasian Century'.