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l'aria è frizzante e limpida in autunno e una piccola macchia di calendule sboccia in perfetta fioritura sul giardino sul tetto di micro-metal synthesis, un'azienda di biologia sintetica. queste calendule non vengono piantate solo a scopo ornamentale.

"in passato, ci voleva un anno per produrre 1 tonnellata di luteina piantando 250 acri di calendule. tuttavia, la tecnologia di produzione biologica sintetica che abbiamo sviluppato può essere realizzata in meno di 10 giorni utilizzando un barattolo di weiyuan liu bo da 300 metri cubi." , fondatore e ceo di hesheng, sembrava orgoglioso. si prevede che la nascita di una nuova tecnologia riscriverà la storia dell’estrazione inefficiente della luteina, sacrificando la fertilità del suolo e piantando grandi quantità di calendule.

non solo luteina, ma anche collagene, psicosi, farmaci per la terapia genica cellulare... utilizzando lo screening genetico, l'editing e altre tecnologie per la progettazione, e poi utilizzando la tecnologia di bioproduzione per la produzione, teoricamente "tutte le cose possono essere fatte". le tecnologie di bioproduzione rappresentate dalla biologia sintetica, dai prodotti biofarmaceutici, ecc. stanno crescendo in tutto il mondo e anche pechino sta sviluppando questa futura industria per posizionarsi come la terza rivoluzione biotecnologica.

la biologia sintetica apre una nuova era di creazione

come fanno gli esseri umani a ottenere i materiali di cui hanno bisogno? guardando indietro alla storia, abbiamo ottenuto dalla natura, colture coltivate e migliorate, sintesi chimiche... le innovazioni tecnologiche sono andate avanti come ruote di generazione in generazione, e ora si apre un nuovo capitolo, chiamato "biologia sintetica".

"la bioproduzione in realtà non è un concetto nuovo. può essere fatta risalire alla tecnologia di fermentazione umana per la produzione di vino e aceto introdotta da liu bo." perché questa antica tecnologia viene oggi gradualmente considerata la “terza rivoluzione biotecnologica”? questo perché gli esseri umani stanno progettando e trasformando organismi viventi attraverso mezzi biologici molecolari come l’editing genetico, e stanno gradualmente trovando la chiave per progettare in modo indipendente “fabbriche di creazione”.

ogni giorno, nel laboratorio di sintesi dei microelementi, un gran numero di sperimentatori tengono in mano provette di preparati biologici e sono impegnati davanti alle apparecchiature sperimentali per lo screening e la modifica dei batteri ingegnerizzati per ottenere preziosi ceppi batterici. i batteri sono proprio quella “chiave”. "per molto tempo nel passato, la comparsa e il miglioramento dei ceppi batterici richiedevano 'dipende dal cielo', ma ora abbiamo la 'mano di dio' che può pianificarne la nascita", ha detto liu bo.

che tipo di "fabbrica magica" apriranno questi ceppi di batteri progettati? prendiamo ad esempio l'allulosio, uno zucchero raro presente in natura che si trova nei fichi secchi e che ha un sapore simile al saccarosio ma non ha quasi calorie. tuttavia, questo zucchero salutare è attualmente molto costoso a causa dei complicati metodi di produzione di isomerizzazione e separazione a doppio enzima, che rendono difficile per la gente comune apprezzarlo. dopo ricerca e sviluppo indipendenti, weiyuan synthesis ha creato un ceppo batterico unico al mondo in grado di fermentare direttamente il glucosio come materia prima per produrre psicosi e aumentare notevolmente il tasso di conversione di oltre il 60%. progetti simili dell'azienda includono anche tecnologie biosintetiche come la luteina e il mannitolo.

simile alla magica reazione biosintetica indotta da piccoli ceppi di batteri nel serbatoio di sintesi, anche la sintesi dei microelementi è come un "seme", che spinge la futura industria della biologia sintetica a riunirsi nel nord di pechino. nel 2022, questa azienda si è stabilita nel distretto di changping ed è cresciuta rapidamente negli ultimi anni. ora, i 2.000 metri quadrati di spazio per uffici sperimentali nella prima fase non sono più sufficienti. quest'anno, 3.000 metri quadrati di spazio per uffici sperimentali nella seconda fase è stato ampliato. alla fine di quest'anno verrà messo in funzione anche il primo centro di produzione e centro di amplificazione ingegneristica dell'azienda a qinhuangdao, hebei.

è proprio a causa dell'elevato potenziale di crescita di questo tipo di aziende di biologia sintetica che all'inizio di quest'anno, il distretto di changping ha proposto di costruire il cluster industriale di produzione di biologia sintetica di zhongguancun, concentrandosi sulla futura città della scienza, per collegare la "valle dell'energia" " e la "life valley" in modo ordinato. quattro aree funzionali principali sono pianificate e costruite in modo ordinato e graduale: area di incubazione dell'innovazione, area di accelerazione della trasformazione, area di produzione di fascia alta e area degli uffici della sede centrale.

"ci troviamo nella 'energy valley' della future science city, che è anche l'area di partenza di 150.000 metri quadrati per la biologia sintetica la cui costruzione è iniziata in anticipo. non ci sono solo aziende innovative come noi che si sono insediate presto, ma anche imprese centrali come cofco, che lavoreranno insieme per sviluppare un nuovo percorso per la biologia sintetica", ha detto liu bo.

la terapia genica cellulare permette di “confezionare farmaci su misura”

oltre a produrre cibo, energia, nuovi materiali, ecc. attraverso la biosintesi, la magia della tecnologia di bioproduzione si riflette anche in farmaci terapeutici "su misura" e precisi.

alla service trade fair 2024, che si è conclusa non molto tempo fa, nella nuova area espositiva e specializzata del padiglione 2 dello shougang park, due sacchetti di iniezioni cellulari apparentemente poco appariscenti hanno attirato l'attenzione di un vasto pubblico professionale. entrambi i prodotti sono farmaci di terapia cellulare genica per il cancro avanzato. tra questi, l'iniezione di cellule car-t im19 per il trattamento di ultima linea del linfoma diffuso a grandi cellule b ha completato gli studi clinici di fase ii e presenterà una domanda di commercializzazione entro la fine del 2019. quest'anno si prevede che sarà approvato per la quotazione l'anno prossimo. si prevede che questo prodotto romperà il monopolio estero e diventerà il primo farmaco di ricerca originale car-t nazionale approvato per essere commercializzato per il trattamento del linfoma avanzato.

la terapia farmacologica con cellule car-t è un metodo di trattamento personalizzato per i tumori maligni che utilizza il sistema immunitario dell'organismo. "alcune cellule tumorali sono molto astute e possono eludere il riconoscimento e l'attacco delle cellule t delle cellule immunitarie attraverso vari meccanismi." cellule, utilizzare metodi di modifica genetica per installare car, una molecola speciale simile a una "chiave", e quindi reinfondere le cellule car-t nel corpo del paziente. terranno la "chiave" e si muoveranno nel corpo umano una volta entrano in contatto con qualcosa con uno specifico "blocco" cellule tumorali, le cellule car-t verranno attivate e uccideranno ed elimineranno le cellule tumorali.

a pechino ci sono molte aziende farmaceutiche innovative come yimiao shenzhou che stanno sviluppando terapie cellulari e geniche. le cellule t vengono estratte e isolate dal sangue del paziente, introdotte nei geni rilevanti e quindi sottoposte ad amplificazione in coltura, rilevamento e altri processi. dopo circa 14 giorni, nascerà un farmaco personalizzato per la terapia genica cellulare... ora, nell'innovativo azienda farmaceutica huaxia ying nel laboratorio di tai, ogni mese vengono generati circa 6 farmaci genetici cellulari "su misura" che vengono utilizzati nella ricerca clinica iniziale su tumori e malattie autoimmuni.

negli ultimi anni, i farmaci genetici basati sulle cellule hanno iniziato a mostrare effetti miracolosi nel trattamento del cancro, delle malattie rare, ecc., e sono diventati un percorso popolare per lo sviluppo medico. tuttavia, questo nuovo trattamento presenta ancora molti difetti e punti dolenti. zhao xueqiang, co-fondatore di huaxia yingtai, ha detto ai giornalisti che uno dei punti dolenti è che è difficile ottenere una preparazione su larga scala a causa della necessità di raccogliere cellule autologhe dei pazienti per produrre medicinali. pertanto, il prezzo è elevato. e un'iniezione spesso costa milioni di yuan.

come risolvere questo problema? quest'anno all'ospedale changzheng di shanghai, a un paziente che purtroppo soffriva di lupus eritematoso sistemico da 10 anni è stato somministrato un farmaco basato su geni cellulari personalizzato dal laboratorio huaxia yingtai. un mese dopo, la valutazione ha dimostrato che il paziente era sostanzialmente guarito. i farmaci che partecipano a questo studio clinico non solo hanno un'efficacia "straordinaria", ma dimostrano anche nuove scoperte in termini di sicurezza. si scopre che non è personalizzato utilizzando le cellule del paziente, ma è realizzato utilizzando cellule di un fornitore sano. è un farmaco di terapia cellulare universale. zhao xueqiang ha detto che attualmente sono stati avviati progetti di ricerca rilevanti presso l'ospedale changzheng di shanghai. se si riusciranno a preparare farmaci per la terapia cellulare universale, si ridurrà significativamente il costo dei "farmaci dal prezzo altissimo" per la terapia genica cellulare. tempo, può anche risolvere il problema della debolezza dei pazienti, l'enigma farmaceutico della scarsa qualità delle cellule.

yimiao shenzhou e huaxia yingtai sono l'emblema del layout all'avanguardia e orientato al futuro della terapia cellulare e genica di pechino. in questa terra calda dove stanno emergendo nuove forze, risultati innovativi sono stati implementati in numerosi parchi: il primo ospedale domestico incentrato sulla terapia cellulare e genica è stato fondato a changping; geneqiming ha sviluppato la prima cellula inkt del mio paese che è entrata nella fase di registrazione clinica prodotti yongtai biotech è diventato il "primo titolo nell'immunoterapia cellulare" e si prevede che lancerà il primo farmaco eal per cellule immunitarie tumorali solide del paese... sono come stelle che punteggiano la mappa dell'innovazione di pechino, illuminando il futuro della strada industriale della terapia cellulare e genica; .

accumulo multiplo di potere per accelerare le industrie future

nell’ondata globale delle scienze della vita, della tecnologia e della rivoluzione industriale, l’industria della bioproduzione rappresentata dalla biologia sintetica, dalla terapia cellulare e genetica, ecc. sta diventando una nuova pista popolare per i paesi che vogliono competere per una posizione. le agenzie di mercato prevedono che circa il 60% delle sostanze mondiali potranno essere prodotte attraverso la biologia di sintesi. quest’anno, la dimensione del mercato globale della biologia di sintesi raggiungerà i 18,9 miliardi di dollari in termini di terapia cellulare e genetica, si prevede che la dimensione del mercato raggiungerà i 305 miliardi di dollari entro il 2025. miliardi di dollari.

guardando al paese, pechino, shanghai, guangdong, zhejiang e altri luoghi stanno accelerando lo sviluppo delle industrie di bioproduzione. mentre il vento e la marea aumentano, pechino continua a raccogliere le forze per accelerare l'accensione di questo futuro "punto di esplosione nucleare" dell'industria. nel maggio di quest'anno è stato pubblicato il "piano di pechino per accelerare l'innovazione collaborativa in medicina e salute (2024-2026)", che proponeva l'implementazione di progetti speciali "punti di esplosione nucleare" in campi tecnologici all'avanguardia come la terapia genica cellulare e biologia sintetica. nel settembre di quest'anno è stato pubblicato il "piano d'azione di pechino per accelerare l'innovazione e lo sviluppo dell'industria manifatturiera della biologia sintetica (2024-2026)", con un sussidio massimo di 50 milioni di yuan per progetti chiave.

non solo ha politiche favorevoli, pechino ha anche un vero spazio industriale e strutture di servizio di supporto. allo stato attuale, il centro di accelerazione della produzione e della trasformazione di biologia sintetica situato nel life science park di zhongguancun, nel distretto di changping, è in fase di ristrutturazione e ristrutturazione wang ying, direttore generale del changfa development group, ha detto ai giornalisti che il centro di accelerazione sarà utilizzato entro la fine dell'anno, con una superficie totale di circa 15.000 metri quadrati. non solo sarà in grado di fornire alle imprese spazi per uffici e laboratori "impacchettabili", ma utilizzerà anche circa un terzo dello spazio per creare tre principali piattaforme pubbliche, inclusa una piattaforma di screening dei ceppi ad alto rendimento.

il centro di accelerazione non è ancora stato messo in funzione, ma ha già attirato le fenici. la società di biologia sintetica duomeikang biotech prevede di fondare la propria società di pechino nel centro di accelerazione. si tratta di un'azienda impegnata nella sintesi di materie prime di collagene e nella produzione di prodotti di collagene come prodotti funzionali per la cura della pelle e dispositivi medici. guo zhidong, presidente di duomeikang biotech, ha affermato che questa volta la società si concentrerà sulla ricerca e sviluppo tecnologico e sulle attività legate ai dispositivi medici a pechino.

commenti degli esperti

zhang guifeng, direttore del comitato di lavoro sulla biotecnologia della china anti-aging promotion association:

la configurazione dell’industria manifatturiera della biologia sintetica di pechino presenta vantaggi in termini di risorse innovative

attualmente, il potenziale di sviluppo futuro del settore della bioproduzione è stato riconosciuto a livello globale. qual è l’attuale stato di sviluppo di questo settore in cina? zhang guifeng, direttore del comitato di lavoro sulla biotecnologia dell'associazione cinese per la promozione dell'anti-età, ha affermato che la biologia sintetica del mio paese ha un grande volume di ricerca e un gran numero di professionisti e ha una buona base industriale nelle reazioni biologiche, nella separazione e nella purificazione. e tipi di prodotto e ha delineato molti scenari applicativi, ma deve essere rafforzato in aree di fascia alta come il software di base, la costruzione di ceppi, il rilevamento online e la combinazione con l'intelligenza artificiale.

parlando dei vantaggi di pechino nello sviluppo di questa futura industria, zhang guifeng ha analizzato che il più grande vantaggio di pechino sono le sue intense risorse di innovazione, la concentrazione di università e istituti di ricerca scientifica e le sue eccellenti capacità nell'editing genetico, nella progettazione di ceppi batterici e nella costruzione di sistemi di espressione coinvolti nella bioproduzione. .fondazione, e presenta anche forti vantaggi di capitale.

in termini di posizionamento industriale, ha suggerito che pechino si concentri sulla ricerca e sullo sviluppo di tecnologie comuni a monte nella bioproduzione e sullo scale-up pilota prima dell’industrializzazione, concentrandosi su aree come vita e salute, agricoltura e cibo, bella economia, energia e nuove tecnologie. materiali. tra questi, la medicina, le attrezzature mediche, l'economia e altri campi correlati richiedono poco spazio, sono relativamente rispettosi dell'ambiente e possono ottenere una rapida trasformazione dei risultati: l'agricoltura, l'alimentazione, l'energia e altri campi si concentrano sulla ricerca tecnologica e sull'apertura; punto dell’intera catena tecnologica.

supercatena

la bioproduzione è una tecnologia di produzione emergente che utilizza processi biologici per sintetizzare o elaborare prodotti. rispetto ai tradizionali metodi di produzione chimici o fisici, è verde, a basse emissioni di carbonio e rinnovabile. è un importante rappresentante delle industrie strategiche emergenti. rispetto ai tradizionali metodi di produzione chimici o fisici, la differenza fondamentale tra bioproduzione e bioproduzione risiede nei diversi principi e processi di produzione. la produzione tradizionale si basa su lavorazioni fisiche o reazioni chimiche, che possono comportare l’uso di alte temperature, alte pressioni e sostanze chimiche dannose, mentre la bioproduzione si basa sui processi metabolici molecolari degli organismi, ottimizzando e controllando questi processi attraverso l’ingegneria genetica e la tecnologia delle colture cellulari. questo nuovo metodo di produzione può non solo migliorare l’efficienza produttiva, ma anche ridurre la produzione di rifiuti, realizzare un modello di produzione più sostenibile e fornire una nuova direzione di sviluppo per la moderna produzione industriale.

fonte: quotidiano di pechino

reporter: zhao yuhan, yuan lu

editor del processo: u028