يهدف Cambrium إلى التفوق على الطبيعة من خلال البروتينات المصممة التي تتوسع بشكل مستدام

لقد قامت الطبيعة بعمل رائع على مدى مليارات السنين القليلة الماضية، ولكن هناك دائمًا مجال للتحسين. البروتينات الموجودة في أجسامنا رائعة ولكنها ليست دائمًا الأسهل في الإنتاج أو التعبئة، لذلك تتطلع شركة Cambrium إلى تصميم جزيئات محسنة تعمل بطرق مماثلة، ولكن يمكن تصنيعها على نحو مستدام وعلى نطاق واسع، ونباتية أيضًا. ونعم، الذكاء الاصطناعي متورط.

جمعت الشركة 11 مليون يورو (حوالي 11.6 مليون دولار) لتوسيع عملياتها من منتج إثبات المفهوم، وهو مشتق مخصص من الكولاجين يسمى NovaColl، إلى قائمة جديدة من البروتينات الهيكلية التي يمكن استخدامها في العناية الشخصية والأزياء.

يعد الكولاجين مثالاً جيدًا على نوع الجزيء الذي من المنطقي جدًا إجراء بعض التغييرات عليه. إنه البروتين الأكثر شيوعًا في جسمك، ويوجد في جميع أنسجتك تقريبًا، ويرتبط انخفاض مستويات الكولاجين بالتجاعيد وغيرها من علامات الشيخوخة الخارجية. إن فعالية مكملات الكولاجين، سواء عن طريق الفم أو الموضعية، أمر قابل للنقاش، لكنها بالتأكيد غير ضارة وشائعة.

ومع ذلك، هناك مشكلتان: أولاً، يجب الحصول على الكولاجين المماثل بيولوجيًا للكولاجين البشري من الحيوانات، وبشكل عام من النفايات الناتجة عن معالجة اللحوم. ليس عظيما! وثانيًا، الكولاجين الطبيعي هو جزيء كبير جدًا بحيث لا يمكنه اختراق الجلد والقيام بكل ما يفترض به القيام به.

لقد عمل الكامبريوم عليها في المراحل الأولى للشركة، حيث عزل منطقة البروتين التي يبدو أنها تقوم بأكبر قدر من العمل وتعديلها لتصبح قابلة للتصنيع في مفاعل حيوي – وهو في الأساس عدد كبير من الميكروبات المتخصصة التي تأكل السكر وتفرز الجزيء المعني. . ويبدو أن جزيء NovaColl الناتج، وهو أصغر وأسهل في التصنيع، يحفز إنتاج الكولاجين بشكل أفضل من الجزيء الحقيقي، ويتم ذلك دون إنتاج أي أعضاء.

إنه التحقق من صحة النهج، حيث يُظهر أن هناك جزيئات مفيدة محتملة يتم إنتاجها بطرق سيئة إلى حد ما، ويمكن تحسين كليهما.

ومع ذلك، أوضح الرئيس التنفيذي والمؤسس ميتشل دافي أن الشركة ليست مهتمة بالأدوية أو الإنزيمات التي تستخدم على نطاق صناعي. وبدلا من ذلك، يركزون على البروتينات “البنيوية”، والتي تعتبر ذات قيمة لخصائصها الفيزيائية.

وقال: “لقد ركز الكثير من التكنولوجيا الحيوية على الإنزيمات لسنوات عديدة، والبروتينات الهيكلية، حتى العقد الماضي أو نحو ذلك، تراجعت على جانب الطريق – لكنني أعتقد أنها من البروتينات ذات القيمة الأعلى الموجودة هناك”. “لقد اعتدنا على التفاعل مع البروتينات الهيكلية كل يوم، ونحن بحاجة إلى نماذج جديدة في كيفية إنشائها.”

واقترح الحرير كمثال. يتم حصادها بكميات كبيرة من دودة القز، ولكن ما نقدره بشأنها ليس أنها نسيج يحتوي على حشرات. وتأتي قيمته من خصائصه الهيكلية، حيث أن خيوطه مستقيمة وناعمة على المستوى الجزيئي، دون تجعيدات أو مسامير، على سبيل المثال، من الصوف (بروتين هيكلي آخر قيم).

“نحن لا نعمل على هذا، ولكن ماذا لو كان بإمكانك تقليل الكومة في بعض المواد السائبة الأرخص بكثير؟ وأوضح أنه يمكنك بعد ذلك الحصول على ملمس يشبه الحرير مقابل جزء بسيط من السعر، وسيكون نباتيًا أو أكثر استدامة.

إن استهداف البنية والوظيفة بدلاً من الالتزام بتسلسل صارم من الأحماض الأمينية (على الرغم من أن NovaColl فعلت ذلك) يمنح فسحة كبيرة في عملية التصميم.

“إن صنع البروتينات الطبيعية يكون في بعض الأحيان أكثر صعوبة؛ قال دافي: “إن التطور يعمل على تحسين أشياء مختلفة عن احتياجات الإنسان”. “لذا، إذا قمنا بتصميم البروتينات رقميًا، فيمكننا تحسينها لتلبية الاحتياجات البشرية، ويمكنك التصميم على نطاق واسع. تتمحور الكثير من الشركات حول العثور على البروتين المثالي ومن ثم توسيع نطاقه. نحن نقول، دعونا نصمم بروتينًا قابلاً للقياس في البداية.

وهنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي. والمثير للدهشة أنه ليس مجرد خوارزمية أو خاصة بالحيوية، لأن البروتينات لديها “تلك اللغة”، على حد تعبير دافي.

“البروتينات لها بنية مثل الجملة التي لها بنية، هناك كلمات ويمكنك استبدالها والحصول على نفس المعنى ولكن مع نغمة أو دلالة مختلفة. وهذا ما نفعله، نحن نشكل جملًا جديدة. لقد أنشأنا لغة برمجة جديدة تتيح لنا وضع قيود على هذا المولد الذي لدينا – إنه نموذج تم تدريبه على كمية كبيرة من البيانات، لذا فهو حقًا ذكاء اصطناعي توليدي.”

إنهم يعملون على تعديل البروتينات الموجودة بشكل طبيعي وتصميمها من الصفر. وبدلاً من القيام بشيء صناعي على نطاق واسع، تأمل شركة Cambrium في معالجة الصناعات ذات القيمة العالية والمنخفضة الحجم مثل العناية الشخصية.

“إنه مجرد مكان مثالي للبدء: الحد الأدنى من الكميات المنخفضة، والأسعار المرتفعة، والناس مهتمون للغاية بها، ويريدون رؤية البيانات ولكنهم أيضًا منفتحون على الابتكار. وعلاجات المنسوجات موجودة في كل مكان، ليس فقط في المواد المنسوجة، بل هناك أطنان تستخدم في الجلود. وقال دافي: “قد تكون هناك خيارات أكثر استدامة”.

تمت قيادة جولة التمويل الأولي بواسطة Essential Capital، جنبًا إلى جنب مع SNR وValor Equity Partners وHOF Capital. وأشار دافي إلى أن أوروبا (مقرها في برلين) لديها تمويل عام جيد لهذا النوع من العمل، مما يسمح لهم بتجربة وتطوير عملياتهم باستخدام المنح – “هذه إحدى الطرق التي تمكنا من خلالها من تحقيق كفاءة كبيرة في رأس المال والوصول إلى السوق، بدلاً من إنفاق دولارات رأس المال الاستثماري على الأشياء ذات القيمة المنخفضة للريال التركي [tech readiness level] حجم.”

تقوم NovaColl بالشحن إلى العملاء الآن، الذين يستخدمونها ويختبرونها في منتجاتهم، لذلك لم يعد السوق نظريًا. لم يتم الكشف عن الجزيء أو الجزيئات التالية لـ Cambrium بعد، ولكن يجب أن نسمع المزيد قريبًا الآن أن هذا التمويل يشحن العمليات.