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合成生物学领域又一应用突破,「一兮生物」生物合成母乳低聚糖HMO

作为生物科学领域的新兴技术,合成生物学的相关应用备受国内外资本市场的关注,这一领域也成长出了Ginkgo Bioworks、Zymergen、Biosyntia 等独角兽,在推动行业发展的同事,也带动了国内该领域的投资热度,蓝晶微生物、一兮生物、泓迅科技等公司都受到资本关注。

现阶段,这些公司也纷纷迎来了关键技术的突破阶段。以一兮生物来说,它目前已在肠道微生物与合成生物领域取得了关键性技术突破——合成母乳低聚糖(human milk oligosaccharides,HMO)。

据介绍,在推进的研发管线——肿瘤化疗后菌群重建项目中,团队发现了能在菌群重建起关键作用的物质HMO,并在今年5月份利用自主研发生物合成工具平台——基因修饰菌株平台(Gene Modified Microbiota,GMM平台)成功合成了HMO中的2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2’-FL),目前已进入产业化落地阶段

母乳成分

36氪了解到,HMO 是母乳中除脂肪和乳糖之外的第三大固形物成分,在牛奶及其他动物乳汁中含量极低,HMO具有独特的益生元作用,能促进双歧杆菌的生长,降低病毒和细菌感染的风险,减少炎症反应,起到免疫调节作用,能对肿瘤化疗后患者、老年群体的菌群起到调节作用。同时帮助婴儿逐渐建立起自己的免疫系统,对婴儿发育有着非常积极的影响。

现如今,HMO已被作为婴儿配方奶粉的添加剂在雅培、雀巢、爱他美等国外进口奶粉中得以应用,但国内配方奶仍处于空白状态。在供给端,目前全球HMO五大生产商分别为杜邦、巴斯夫、帝斯曼、Jennewein和Frieslan Campina。一兮生物预计在今年年底HMO投入生产测试,预计2021年规模化投产,填补国内HMO市场的空白。

有HMO成分的婴儿配方奶粉(部分)

据悉,与传统方法合成HMO的工艺路径不同,一兮生物通过自主研发基因修饰菌株平台——GMM平台,成功将合成生物学与人工智能算法进行有机整合,基于GMM平台建立的数据---菌株---预测---验证的“EVIDENCE-BASE”研发路径,通过改变数十个基因的代谢通路,利用机器学习对整条代谢通路进行模块化整合,能大幅度提升HMO中2’-FL的生产得率,从而降低工业化成产成本。

一兮生物创始人刘振云从事该领域长达8余年,在基因修饰细胞、基因修饰溶瘤病毒和基因修饰细菌等进行过多方位研究。

针对此次“转型”,刘振云解释到,相对于化学合成,生物合成的途径可以降低成产成本,实现绿色环保可持续发展,可大幅度降低工厂的设施投入和人力投入。一兮生物也正是通过此次研发突破,对公司整体进行战略规划转型,将更多精力投身到合成生物学领域中。”

从微生物领域入局合成生物学,一兮生物将自身定位于企业的共享研发中心和“细胞工厂”,作为技术和解决方案的输出方,服务下游应用型企业。

一兮生物自主研发的GMM平台

据了解,作为生物合成的底层技术工具,一兮自主研发的GMM平台已形成一套完整的方法论和技术操作指南。基于该平台,公司主要布局医药(生物治疗、基因治疗、药物原料)和化学物质的生物合成,目前在研项目包括某糖类物质和某药用原料的生物合成;与此同时,除了已研发成功的2’-FL外,HMO的另外两个成分3’-FL、LNnT也正处于技术收割期。

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