I søkelyset

Ginkgo Bioworks (DNA): Bygge liv på forespørsel

mm
Publisert
Oppdatert
Securities.io maintains rigorous editorial standards and may receive compensation from reviewed links. We are not a registered investment adviser and this is not investment advice. Please view our affiliate disclosure.

En ny æra for bioteknologi

Over tid har kunnskapen om medisin og bioteknologi endret seg i påfølgende viktige faser. Først handlet det mest om å forstå naturlige biokjemiske prosesser. Deretter begynte syntetiske kjemiske legemidler å endre disse prosessene. Så gjorde bioingeniørkunst det mulig å produsere billig og trygt insulin, veksthormon osv. ved hjelp av GMO‑mikrober.

I dag konvergerer mange teknologier for å åpne en ny æra innen bioscienser: Big data, AI, automatisering, presis genredigering, avansert analyse osv.

Denne fasen med nyutviklede organismer og terapier korrigerer eller replikerer ikke bare det naturen har laget, men skaper fra bunnen av helt nye kapasiteter. Dette kan bli et radikalt nytt verktøy for å løse de fleste av dagens globale problemer: plastforurensning, klimaendringer, bærekraftig landbruk, forurensningsfri industriell produksjon, biosecurity, uhelbredelige sykdommer, regenerativ medisin, behandlinger for lengre levetid osv.

Å håndtere denne helt nye teknologistabelen, i tillegg til den allerede komplekse strukturen innen medisinsk forskning, kliniske studier eller industrielle anlegg, kan være vanskelig, selv for bransjeledere.

Dette er grunnen til at spesialiserte selskaper dukker opp for å tilby sin ekspertise som en tjeneste med «Research-as-a-Service» eller «organisms-on-demand», nye former for tilbud. Og ledende i denne fremvoksende sektoren er ett selskap: Ginkgo Bioworks.

(DNA )

Opprinnelsen til Ginkgo Bioworks

Selskapet ble grunnlagt i 2008 av fem MIT‑forskere, for å produsere GMO‑bakterier for industrielle anvendelser. Hovedideen var at de fleste prosjekter som bruker modifiserte mikroorganismer må gjenta de samme trinnene separat før de når et brukbart produkt.

I stedet kunne et selskap som Ginkgo utføre disse trinnene én gang og deretter lisensiere flere produkter fra denne felles teknologiske og biologiske basen.

Think of a cell. It’s kind of like a little machine that runs on digital code, very similar to a computer, except in this case the code—instead of zeros and ones, it’s A’s, T’s, C’s, and G’s.

So synthetic biology is programming cells like we program computers, by changing the DNA code inside them. We’re sort of like cell programmers for hire. Our job is to make the cell do what our customers want.

Jason Kelly – Ginkgo Bioworks CEO

Ginkgo var det første bioteknologiselskapet som ble med i det berømte Y Combinator‑oppstartsakseleratorprogrammet i 2014, og var på ett tidspunkt et av verdens største private biotek‑selskaper, verdset til 4,2 milliarder dollar i 2019.

Selskapet gikk på børs i 2021 gjennom en SPAC‑fusjon og klarte å sikre NYSE‑tickeret DNA, som tidligere ble brukt av biotek‑pioneren Genentech (før oppkjøpet av Roche).

Ginkgos unike tjenester og infrastruktur

Ginkgo‑automatisering

Et originalt salgsargument for Ginkgo har vært at de genererer biologiske data på en automatisert og konsistent måte.

Dette er en avgjørende utvikling for biotek, ettersom studier som er vanskelige å replikere eller sammenligne har plaget industrien, og alle forsøk på å systematisere vitenskapelige oppdagelser har vært usikre.

Automatisering, i stedet for tungvint og langsom manuelt arbeid utført av PhD‑forskere, er også nødvendig for å holde kostnadene under kontroll.

For å løse disse problemene utviklet selskapet Reconfigurable Automation Carts (RACs), en modulær byggeblokk for å lage automatiserte biolaboratorier, med robotarmer, trådløs tilkobling og modulære analytiske enhetsspor.

De kan deretter kobles sammen for å lage en slags «samlebånd» for vitenskapelige eksperimenter og bioanalyser.

Denne løsningen kombineres med et programvaretilbud, og skaper en fleksibel løsning som kan tilpasses og endres på bare dager eller timer, sammenlignet med mer stive forskningsinfrastrukturer som krever måneder med kostbar omkonfigurasjon for nye prosjekter.

Ginkgo Datapunkt

Mens automatisering genererer de biologiske dataene, bearbeider Datapunkt dem til nyttige innsikter.

Nøkkel­elementet er rask generering av data som kan lede videre hypoteser, og hurtig iterasjon av nye eksperimenter for å holde fremdriften.

Med denne tjenesten kan Ginkgo levere data som fullt ut tilhører kunden, noe som gir en konkurransefordel i partnerskap med andre biotek‑ eller farmasøytiske selskaper.

Data kan genereres på så lite som 3 uker, med over titusener av in‑vitro kjemiske og genetiske forstyrrelser i hver celletype, samt et stort utvalg av analytiske metoder tilgjengelig for å studere resultatene.

Det samme systemet kan brukes til rask generering av nye antistoffer, en type molekyl som raskt blir et viktig legemiddel innen onkologi og andre medisinske felt. Ginkgo kan screene opptil 2 400 forskjellige antistoffer parallelt, takket være en automatisert våtlaboratorie‑infrastruktur verdt 1 milliard dollar.

Til slutt kan denne teknologien også brukes til å generere og teste nye mRNA‑sekvenser svært raskt.

Generelt kan disse dataene også brukes til å trene AI‑agenter spesialisert i biotek‑forskning, enten direkte av Ginkgo eller av deres kunder dersom de er villige til å betale for ubegrenset tilgang til nevnte data. Eller, for den saks skyld, kanskje hjelpe AI med å beregne på en mer energieffektiv måte ved hjelp av organoider, mikro‑hjerner dyrket i laboratorium som kan kobles til silisium‑brikker.

Ginkgo Bioworks‑segmenter

Fordi potensialet for skreddersydde bio‑ingeniørte organismer og syntetisk biologi er så enormt, har Ginkgo muligheter i mange svært store markeder, spesielt landbruk, biologiske legemidler, biosecurity, offentlige programmer og industriell bioteknologi.

Landbruk

Ettersom moderne jordbruk er under press fra behovet for mer bærekraftige praksiser, invasive arter, forringende jord og klimaendringer, er nye avlingsvarianter i høy etterspørsel.

Selskapet driver sin egen drivhusfasilitet og har tilgang til over 387 000 stammer av agronomiske planter, samt 2,7 milliarder gener i en privat metagenomisk database som praktisk talt ikke overlapper med offentlige gen‑databaser.

Fokuset i dette segmentet er delt mellom avlingsbeskyttelse (mot skadedyr og sykdommer), avlingsnæring (optimalisering av gjødsel) og planteegenskaper (veksthastighet, avkastning, motstand mot vann‑ eller varmeskader osv.).

Ginkgos produkter bidrar til å skape biologisk kontroll for skadedyr som ellers ville kreve kjemiske behandlinger for å ikke ødelegge avlingene, som for eksempel partnerskapet med Vitales for å kontrollere kritiske soyabønnesykdommer i Brasil.

“Partnering with Ginkgo allows us to accelerate our timeline for bringing vital new biocontrol solutions to market. Ginkgo’s expertise in fermentation and formulation, with teams working collaboratively under the same roof, will speed up the development of economically viable product concepts.”

Fernando Eduardo Alves de Sousa – Biological Sciences, Vitales

Ginkgos kundeliste innen agribusiness inkluderer ledende selskaper som de globale lederne Bayer og Syngenta.

Partnerskapet med Bayer ser på å erstatte nitrogengjødsel med bakterier; nitrogengjødsel bruker 5 % av den totale verdensomspennende naturgassen og er ansvarlig for 3 % av de globale klimagassutslippene.

Biopharma

Som en av de største inntektskildene i biotek‑industrien er biopharma‑sektoren svært viktig for Ginkgo. Selskapet har sikret relasjoner med en imponerende rekke store farmasøytiske selskaper, inkludert Pfizer, Novo Nordisk, Biogen, Moderna og Boehringer Ingelheim.

«Vi tror at Ginkgos unike kombinasjon av celleprogrammeringsekspertise, proprietære verktøy og kunnskap om biologiske systemer gjør dem til en ideell samarbeidspartner.»

Alphonse Galdes  – Fmr. Head of Pharmaceutical Operations & Technology at Biogen

Partnerskapet og tjenestene er organisert rundt 6 ulike hovedtemaer:

  • Optimalisert produksjon av biologika & peptider, notably for Novo Nordisk and Selecta Biosciences.
  • Produksjon av aktive farmasøytiske ingredienser (API) through scaled-up biocatalysis and fermentation.
  • Molekylære diagnostiske løsninger, through proprietary enzyme database and expert enzyme designers.
  • Gentherapi, with a focus on lipid nanoparticles and AAVs (viral vectors) capsules for delivery of the genetic material.
  • Celletterapi & genredigering using CAR-T, CRISPR, and another advanced method for precise gene editing.
  • RNA‑terapier & vaksiner optimizing mRNA and circRNA sequences for improved durability and protein expression, notably for Moderna and Pfizer, and leveraging mRNA data generation Ai models.

«Tilgang til Ginkgos proprietære plattform vil hjelpe Pfizer med å søke etter nye og spennende RNA‑konstruksjoner med forbedret stabilitet og uttrykk, noe som kan føre til mer effektive behandlinger.»

Will Somers – Head of Biomedicine Design at Pfizer

Blant de viktigste partnerskapene som vokser nylig, har Novo Nordisk utvidet sitt samarbeid med Ginkgo i 2024. Det som startet i 2022 med et smalt fokus på produksjonsoptimalisering ser nå også på en bredere utvidelse, samt å legge til oppdagelse og utvikling av nye proteinbaserte legemidler.

«Denne fremgangen er en sterk indikator på potensialet vi har til å konstruere biologiske systemer som vil utvide det kjemiske rommet for biologiske medisiner.»

Brian Vandahl – SVP, Global Research Technologie at Novo Nordisk

Andre av Ginkgos ulike forskningsprogrammer og partnerskap som kan nevnes inkluderer:

Biosecurity & regjering

Under pandemien bidro Ginkgo med å produsere tester for påvisning av Covid‑19, med over 15 millioner prøver testet på 11 viktige internasjonale flyplasser.

Det hjelper nå med overvåking av H5N1 (fuglflu) gjennom genomisk overvåkning ved bruk av anonymiserte melkeprøver.

Selskapet utfører disse oppgavene hovedsakelig gjennom 2 verktøy: Horizon og Canopy.

Horizon

Dette er en biologisk rapporteringspakke med programvare og database med lokalisert biointelligens (BIOINT) for geografier av interesse. Hovedideen er å gi bedre data til beslutningstakere i sykehus, regjeringer, flyselskaper osv.

Dette gjøres gjennom tidlige varslingssystemer, prognoser og modellering av infeksjoner, identifisering av høyrisikohuber, beredskapsvurdering og forsyningsstyring, og kan til og med brukes til å trene tilpassede AI‑er.

Canopy

Canopy er et lokalisert patogenovervåkingssystem som bruker rask PCR for påvisning, neste‑generasjons sekvensering og AI‑drevet analyse.

Dette er laget for å gi tidlig varsling, bedre evaluering av sanntidssituasjonen, og fylle hull i offentlige data.

Sammen med Horizon kan Ginkgo bidra til bedre håndtering av potensielle pandemier, pågående epidemier og generelle bio‑trusler.

Industriell bioteknologi

Mange kjemiske og industrielle produksjonssystemer er avhengige av store mengder giftige og/eller forurensende materialer og kan være svært energikrevende. I teorien kan de fleste av disse erstattes av de biokjemiske evnene til mikroorganismer, planter eller isolerte enzymer.

Ginkgo samarbeider for tiden med viktige selskaper i sektoren som produserer fargestoffer, smaker, parfymer osv., som Givaudan, Robertet eller Solvay.

Dette kan erstatte kjemiske eller metalliske katalysatorer med biokatalysatorer, erstatte kunstige ingredienser med naturlige, eller produsere billigere og mer pålitelig funksjonelle proteiner.

Ginkgos usikkerhet rundt forretningsmodellen

Til tross for sine bemerkelsesverdige tekniske prestasjoner har Ginkgo slitt fra et investerings- og aksjekursperspektiv.

Dette skyldtes i stor grad deres unike forretningsmodell, som mange tviler på kan generere nok penger til å rettferdiggjøre den svært høye verdsettelsen fra 2021, som ytterligere ble oppblåst av den generelle høye verdsettelsen av hele biotek‑sektoren under pandemien.

Faktum at Ginkgo ikke mottar royalties for sine oppdagelser er en kommersiell fordel ved å signere avtaler, men kan også sterkt hemme deres evne til å tjene penger på dem på lang sikt.

Noen elementer som viser dette begynner sannsynligvis å endre seg. Først er leveringen av en viktig milepæl i et prosjekt med Merck, som fører til en utbetaling på 9 millioner dollar i Q4 2024, og starten på fase 2 av prosjektet med ytterligere større betalinger forventet.

Ettersom dette bør føre til forbedring av Mercks bioproduksjonsprosess, er det også sannsynlig at det vil generere ytterligere inntekter for Ginkgo på sikt. Den tidligere nevnte utvidelsen av samarbeidet med insulinsgiganten og Ozempic‑kjente Novo Nordisk vil også være viktig.

Totalt har selskapet opptil 1,7 milliarder dollar i samlet potensiell fremtidig kontantinntekt i den nedstrøms milepælsporteføljen.

Selskapet selger nå også direkte sine verktøy til forskere i både offentlige og private laboratorier, og skaper en annen inntektsstrøm (inkludert fremtidig vedlikehold, oppdateringer og forbruksmateriell) som kan være mer jevn enn de uregelmessige milepælsutbetalingene fra partnere.

Generelt krymper inntektene fra biosecurity i post‑pandemi‑æraen, men blir erstattet av kontrakter for celle‑ingeniørkunst.

Restrukturering

Et annet element for å forbedre selskapets økonomiske situasjon er å redusere overhead‑kostnader. I 2024 har selskapet aggressivt redusert kostnader som ikke er knyttet til personer og kontor‑/lab‑plass, og har redusert kvartalsutgiftene med nesten 150 millioner dollar.

Det konsoliderer også sine flere lokasjoner som ble opparbeidet gjennom ekspansjon og flere oppkjøp, med kun ett anlegg igjen i Europa og tre i USA. Konsolidering av aktiviteten som er spredt mellom flere bygninger vil også skje snart.

Ginkgos fremtidige forretningsmodell

På et vis vil selskapet sannsynligvis fortsatt måtte gjennomføre ytterligere overganger i sin forretningsmodell for å overbevise investorer om å komme tilbake til selskapet.

En mulighet kan være et skifte mot en mer maskinvare‑fokusert retning, noe som allerede er initiert ved salg av automatiserte laboratorier til forskere, etter å ha operert hovedsakelig gjennom disse fasilitetene.

Et annet alternativ kan være at Ginkgo begynner med mer kontraktproduksjon i stor skala. Deres ekspertise innen biosciences, laboratorie‑maskinvaredesign og optimalisering av produksjon for giganter som Merck gir dem en solid kredibilitet til å lykkes på denne veien.

Til slutt bør det også bemerkes at selskapets eiendeler, som for eksempel milliarder av dollar i automatiserte våtlaboratorier, er sterkt undervurdert i dagens markedsverdi, som ligger under 0,5 milliarder dollar.

Langt fra å bare være et IP‑tungt selskap, har Ginkgo også solide fysiske eiendeler som støtter deres aktivitet, og det ville være vanskelig for noen konkurrent å kopiere.

Konklusjon

Ginkgo Bioworks er en pioner innen syntetisk biologi, og gjorde et tidlig trekk i bransjen for nesten to tiår siden.

Fra et teknisk perspektiv har den revolusjonert og fortsetter å revolusjonere måten biologiske data genereres, analyseres og omdannes til nyttige anvendelser. Dette har vidtrekkende konsekvenser innen landbruk, medisin, biotek og industriell bruk av bioprodukter.

Det er også et selskap som kan ha vært for ambisiøst for sin egen del, og for investorene som kjøpte selskapets aksjer på toppunktet i 2021. Vanskeligheten med å få virksomheten til å generere nok kontanter raskt har skapt bekymringer og utløst en vedvarende krise, reflektert i selskapets aksjekurs som har krasjet.

Likevel har Ginkgo Bioworks blitt en nøkkelpartner for mange av de største farmasøytiske selskapene, og ingen har interesse i en potensiell konkurs som sannsynligvis ville føre til at selskapet blir kjøpt opp av en av sine konkurrenter.

Dette enkle faktum, kombinert med endringer i forretningsmodellen og kostnadsstrukturene, bør gi selskapet en ny vekstkurve og hjelpe det med å bli en sentral hjørnestein i et nytt, mer bærekraftig, biologisentrert århundre.

Siste nytt om Ginkgo Bioworks

mm

Jonathan er en tidligere biochemistforsker som arbeidet med genetisk analyse og kliniske forsøk. Han er nå en aksjeanalytiker og finansforfatter med fokus på innovasjon, markedssykluser og geopolitikk i sin publikasjon The Eurasian Century.