合成生物产业资讯月报「2024年1月」

发表时间:2024-02-02 15:06

政策动向



(1)1月8日,成都市出台《关于前瞻培育未来产业构筑高质量发展新动能的实施意见》、《关于前瞻培育未来产业的政策措施》,对前瞻培育未来产业作出前瞻性、系统性部署。成都将在前沿生物、先进能源、未来交通、数字智能、泛在网络、新型材料6大重点领域,24条细分赛道,以5个方面共计14条政策措施,前瞻培育未来产业。其中,24条细分赛道包括基因及细胞治疗、绿色氢能、合成生物、类脑智能、先进碳材料、高性能纤维及复合材料等。在前瞻培育前沿生物方向,重点培育基因及细胞治疗、数字诊疗、核医药等细分领域,攻关免疫细胞治疗、基因编辑、结构化疾病数据库等核心技术,加速蛋白质设计筛选、人工智能诊疗、核素偶联治疗等方向研究及产业化;中远期重点培育生物育种、合成生物等细分领域,发展基因编辑育种、诱变育种与传统育种技术融合的技术体系,推动合成生物技术与绿色食品、大健康产业等领域的颠覆性创新与产业化应用。


(2)1月29日,工业和信息化部等七部门联合发布关于推动未来产业创新发展的实施意见,全面布局未来产业,推动合成生物、生物制造、生物育种、生物质能等前瞻新赛道,加快传统产业转型升级。加快细胞和基因技术、合成生物、生物育种等前沿技术产业化,推动元宇宙、人工智能等技术赋能新型医疗服务,研发融合数字孪生、脑机交互等先进技术的高端医疗装备和健康用品。


(3)1月18日,东莞召开加快推进新型工业化高质量建设制造强市大会,并发布2024年东莞市政府一号文。一号文以“新型工业化”为主题,出台《东莞市人民政府关于加快推进新型工业化高质量建设国际科创制造强市的实施意见》。《实施意见》聚焦传统产业转型升级和新质生产力培育发展这两条主线,明确8个传统优势产业、10个战略性新兴产业和未来产业的发展方向和重点,提出发展目标。《实施意见》提到,要加快合成生物等未来产业培育发展,以重大项目招引与重点平台建设为牵引,推动合成生物学、细胞与基因治疗等新兴产业集聚发展。



国内动态

   1.融资上市   


(1)1月3日,近日,安龄(上海)生物科技有限公司完成近亿元Pre-A轮融资。本轮融资将主要用于基于干细胞外泌体的新产品研发、全新AI模式构建新药开发体系、海外市场拓展、商业化交付及供应链部署、开展衰老及衰老相关疾病的研究工作。ANEXT安龄生物是一家专注于抗衰老和逆转衰老的创新型生物科技公司,致力于开发退行性疾病的干细胞治疗产品和治疗癌症的免疫细胞治疗产品。2023年12月,ANEXT安龄生物全球首发临床级间充质干细胞外泌体成功获得美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration ,FDA)DMF II型备案资格,成为全球首个且目前唯一被FDA批准的DMF II型原料药。


(2)近日,江苏创健医疗科技股份有限公司同中信证券签署辅导协议,正式启动A股IPO进程。成立于2015年的创健医疗作为一家合成生物学全产业链平台型企业,拥有生物合成平台及医疗器械转化平台,专注新型生物材料与创新功能蛋白、核酸药品、食品原料及新型医疗器械产品的研发、生产与销售。创健医疗应用前沿的合成生物学技术,通过高端生物制造为医疗、美妆、个护、营养等市场提供创新原料产品,已服务于30余家上市公司。2022年7月及2023年9月,创健医疗连续获得两轮累计规模超4亿元融资——前者由资生堂资悦基金领投,华方资本、鼎晖百孚、华立医药跟投;后者由L Catterton路威凯腾和中信里昂资本联合领投,创东方投资、铭丰资本跟投。值得注意的是,资生堂资悦基金和L Catterton路威凯腾均具有一定的产业背景,某种程度上也代表着产业方对于合成生物大赛道以及创健医疗的认可。


(3)1月5日,甡物科技(深圳)有限公司宣布完成数百万美元种子轮融资,投资方为阿里巴巴创业者基金和戈壁大湾区创投。本轮投资资金主要用于技术研发、团队建设和自有工厂的兴建。甡物科技成立于2020年,立足于大湾区,是一家将生物基废弃物转化成可持续新材料并提供可降解环保解决方案的企业。例如将茶渣、麦秆、各种农业废弃物等,转化成具有东方文化属性的环保材料。甡物科技的产品主要包含茶纤维全降解塑料、茶纤维复合板材两种。茶纤维全降解塑料可应用于产品包装、随行杯餐具、一次性刀叉勺、可降解塑料袋等。茶纤维高密度板材可用于墙面饰面板、空间装置、家具家居、产品包装等。


(4)1月11日,益生菌研发及生产头部企业佰澳达生物(新申澳生物)获得来自招银国际及广发信德新一轮投资,赋远投资持续加注。这是佰澳达半年以来的第二笔融资,累计融资金额达数亿元。佰澳达是一家专注于微生物益生菌全产业链研发、生产和销售的高科技企业。公司掌握专利菌株、核心生产设备及商业化量产能力,为大健康、医药、乳制品、食品以及现代农业行业提供解决方案,产品包括益生菌菌粉、ODM益生菌产品、乳制品复配、牧业发酵剂等。此外,公司产品出口美洲、欧洲及澳洲等20个国家和地区,拥有专利近百项。


(5)1月12日,毅达资本完成对河北维达康生物科技有限公司的A轮投资。本轮融资由毅达资本领投、华创毅达跟投,融资规模近亿元。本轮融资将用于维达康在天然产物生物制造领域技术平台持续创新、管线研发落地和全球商业拓展。维达康位于河北省保定市,是专业从事生物大健康产品研发、生产和销售的高科技企业。公司主营业务聚焦天然产物的生物制造,以合成生物学技术为基础,通过微生物细胞工厂生产珍贵的天然产物功效物质。维达康的产品涵盖健康营养品、天然色素和香精香料三个领域,目前已实现4个品种工业化生产,全部进入全球原料供应商TOP3,其中5-HTP和白藜芦醇为全球最大供应商。公司作为全球天然产物生物合成产业化开拓者,在全球首次实现了5-羟基色氨酸、褪黑素、白藜芦醇、香紫苏醇等天然产物的大规模生物制造。


(6)近日,噬菌体杀菌剂开发商格瑞农生物接连完成天使轮及天使+轮融资,累计募集资金近亿元。天使系列轮融资分别由正轩投资、鼎晖VGC投资(创新与成长基金)领投,辰德资本跟投。融资将主要用于噬菌体新产品研发及市场渠道拓展。格瑞农生物成立于2019年,旨在通过开发和产业化噬菌体疗法相关产品来替代养殖端的治疗性抗生素使用。公司创始人王喜亮是华中农业大学副教授、博士生导师。公司的目标是利用噬菌体技术在农业和畜牧业方面推动可持续发展,并致力于解决治疗性抗生素滥用的问题。公司当前的产品主要面向动物保健市场,针对畜禽、水产等经济类动物开发相关噬菌体产品,不仅涉及大肠杆菌、沙门氏菌、弧菌等常见细菌病;此外,在鸭疫里默氏杆菌、副鸡禽杆菌、产气荚膜梭菌等市场急需但研发难度较高的品类上也有突破。此外,公司在植保产品上也已做出相应技术储备和产品布局,预计2024年会有产品投入市场。


   2.技术突破   


(1)近日,天津大学合成生物学前沿科学中心元英进院士团队通过酶工程设计和改造氯酶以获得氟酶的功能,不仅使氯酶具有了氟酶的活性,还揭示了氟与氯之间的酶选择性。有机氟化合物在农业、化工、材料及制药等多个领域具有广泛应用,以制药为例,氟的引入可以显著改善药物分子的化学物理性质,比如提高稳定性、增强亲脂性以及改善药物与靶点的相互作用等。虽然如今在有机合成中引入氟的方法已经得到了较好的发展,但是自然界中氟的生物合成却相对罕见,伴随着合成生物学技术的发展,更绿色和更可持续的氟化方法变得可行,因此开发有机氟化合物的生物合成途径是一种较有前景的方法。氟酶(Fluorinase,FIA)是一种独特的能将氟结合到有机分子中的酶,氟酶代表了将无机氟生物转化为有机氟化合物的一条自然途径,由于在生物合成有机氟化合物方面具有巨大潜力,氟酶已经成为当前合成生物学和生物工程领域的研究热点之一。


(2)近日,中国科学院大连化学物理研究所周雍进研究员团队在Nature Communications上发表题为“De novo biosynthesis of the hops bioactive flavonoid xanthohumol in yeast”的研究工作。报道了在酿酒酵母中强化和平衡生物合成途径,以及提高限速步骤异戊烯基化的转换效率,实现黄腐醇(又名黄腐酚)异源生物合成。黄腐醇是一种异戊烯基化的黄酮类化合物,来源于啤酒花植物,在工业上主要应用于啤酒酿造,不仅能改善啤酒风味,还具有多种生物活性,如预防癌症、抗氧化、抗炎、和免疫调节作用。目前,黄腐醇从啤酒花提取,由于植物中含量低,分离纯化困难,培育种植受地理、气候等因素影响,且结构不稳定性导致在酿造过程中黄腐醇损失率高达80%-90%,因而,发展其他生产路线供应黄腐醇迫在眉睫。利用微生物细胞工厂,通过引入异源黄腐醇合成途径并改造和平衡内源代谢途径,有望实现黄腐醇的生物合成。


   3.合作并购   


(1)1月12日,北京微构工场生物技术有限公司与伊犁川宁生物技术股份有限公司宣布签订战略合作协议,双方计划成立合资公司“伊犁微宁生物技术有限公司”,重点布局PHA的生产和研发,加速生物制造产业化落地,服务“一带一路”建设。微构工场与川宁生物将重点推动PHA的产业化,深化“PHAdustry”产业化路径,通过中国自主知识产权的“下一代工业生物技术(NGIB)”开发并生产具有100%生物基、低碳、环保、可自然降解、高生物相容性等优势的PHA材料,全面推向人类的日常生活中,共同推动PHA材料的产业化进程。此外,随着国内对于创新型生物医用材料的需求不断攀升,双方也将共同发力医疗领域。2023年,微构工场入围了工信部生物医用材料“揭榜挂帅”创新任务,成为唯一一家入选的PHA企业。依托川宁生物在生物医药领域的丰富经验,以及微构工场及其创始团队在生物医用材料方面的创新探索,双方将共同布局医疗级PHA原料及相关应用的开发,实现PHA在生物医用材料领域的新突破,推动PHA融入全球生物医药创新体系。


(2)1月16日,上海凯赛生物技术股份有限公司与韩国3P.COM 公司在上海签订设立合资公司的协议。合资公司将致力于开发热塑性生物基聚酰胺复合材料的应用,包括氢气储存和运输、城市空中交通、风电叶片等领域。凯赛生物以合成生物学等学科为基础,利用生物制造技术,从事新型生物基材料的研发、生产及销售。近年来,凯赛生物正在积极探索,基于其研发的生物基聚酰胺连续纤维复合材料系列产品和技术,为新能源装备、绿色建筑、交通运输轻量化等更多领域提供高性价比产品和绿色低碳技术解决方案。3P.COM是汉阳大学河成奎教授创立的公司,在纤维增强复合材料绿色能源、储运领域拥有业界领先的创新设计和制造能力。河成奎教授多年来与现代汽车、博世、波音、阿科玛、巴斯夫等海外著名公司进行项目合作。本次合作旨在推动新能源、交通运输等领域新材料的可持续性发展,为实现净零排放提供技术支持。


(3)1月18日,微构工场和全球流体工程领域的领导者苏尔寿宣布正式达成合作,将全球领先的生产工艺及设备与前沿的合成生物学技术结合,共同打造PHA全链条工艺标杆,持续强化PHA产业化解决方案。苏尔寿创建于1834年,总部位于瑞士的温特图尔,是全球流体工程领域的领导者,在全球范围内有180个世界级的制造中心和服务网络。本次合作是PHA材料领域一次重要的全球化合作。作为生物基材料价值链中的重要一环,苏尔寿提供广泛的技术组合,此前已为几乎全球所有聚乳酸材料的工业化提供设备或整体交付方案。本次合作将是苏尔寿布局PHA领域的开篇,在双方共同努力下,推动微构工场的PHA向全球供应。除此之外,微构工场计划将该先进工艺应用于宜昌三万吨产线以及新布局的新疆产线,进一步纯化原料达到更高的附加值,满足市场的需求。


(4)近日,蓝晶微生物和江西禾尔斯环保科技有限公司签署协议并达成战略合作关系。双方将整合资源,共同推进聚羟基脂肪酸酯(PHA)在吸塑方向的应用开发,进一步加速 PHA 吸塑制品的市场化。作为一家国内深耕生物降解改性材料和制品研发的高新技术企业,江西禾尔斯公司致力于为客户提供创新技术与产品解决方案,在生物降解新材料改性配方及生产工艺上拥有丰富的研发和交付经验。目前,公司已在PLA/PHA/PBAT/PBS 等生物降解改性材料、一次性和耐久性降解材料制品方面已形成一套完整解决方案和工艺技术,在 PLA 透明耐热吸塑的高速成型上拥有领先技术。蓝晶微生物作为PHA领域的产业先行者,具备丰富的技术储备与知识产权布局,并已在盐城建成年产量达 5,000 吨的 PHA 超级工厂,可实现稳定的原料供应。相较普通 PHA 材料,蓝晶™ PHA 在结晶速度和透明度方面均有较大优势,能够显著提高客户生产效率、扩大材料应用范围,目前已得到全球客户的积极反馈。


(5)1月8日,珠海元育生物科技有限公司与黑龙江省农投生物签署了微藻蛋白项目战略合作框架协议。元育生物作为中国稀缺的微藻合成生物企业致力于打造微藻合成生物研发平台与中试平台,已成功推进数款藻种进入规模化生产阶段。元育生物致力于通过微藻细胞工厂解决卡脖子的生物基原料、实现关键原料国产化,为食品产业、大健康产业、医药产业提供稳定、高质量的新选择。


   4.评审登记   


(1)1月4日,药明巨诺宣布中国国家药品监督管理局(NMPA)已受理其靶向CD19的自体嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞免疫治疗产品倍诺达®(瑞基奥仑赛注射液)用于治疗复发或难治套细胞淋巴瘤(r/r MCL)患者的新适应症上市许可申请(sBLA)。这是药明巨诺针对倍诺达®递交的第三项上市许可申请,并有望成为首个在中国批准用于治疗r/r MCL患者的细胞治疗产品。倍诺达®于2022年3月被NMPA授予治疗r/r MCL的突破性治疗药物认定,并于2023年12月获得优先审评资格。


(2)1月5日,山西锦波生物医药股份有限公司取得“生物合成重组人源化纤连蛋白以及制备方法“的一项新专利。该专利成分主要是来源于人纤连蛋白的一种多肽,在人体内不会引起免疫反应。纤连蛋白是皮肤细胞间基质和基底膜中的主要非胶原性蛋白,是人体不可或缺的再生修复蛋白。在皮肤创面修复和愈合中,纤连蛋白可以缩短创面愈合时间并且减轻伤口瘢痕,在再生医学中被广泛应用,而在护肤方面,纤连蛋白(FN)具有多种用途,具体表现为:祛皱功效、淡斑美白功效。


(3)1月12日,深信生物 (Innorna) 宣布其自主研发的二价呼吸道合胞病毒(RSV)mRNA疫苗IN006获得美国食品药品监督管理局(FDA)新药临床试验申请(IND)许可。这是全球首款二价RSV mRNA疫苗获得FDA的IND许可,也是深信生物收获的第三个美国FDA的IND许可。IN006采用深信生物拥有自主知识产权的融合前F蛋白设计,含有编码RSV-A和RSV-B两个稳定融合前构象F蛋白的mRNA,是同时针对RSV-A和B两种亚型的二价mRNA疫苗。


(4)1月15日,科济药业,一家主要专注于治疗血液恶性肿瘤和实体瘤的创新CAR-T细胞疗法公司宣布,CT011,一种靶向磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)的自体CAR-T细胞候选产品,已获得国家药品监督管理局的IND批准,用于治疗手术切除后出现复发风险的GPC3阳性的IIIa期肝细胞癌患者。科济药业是一家在中国及美国拥有业务的生物制药公司,主要专注于治疗血液恶性肿瘤和实体瘤的创新CAR-T细胞疗法。CT011曾于2019年获得国家药监局的IND批准,用于治疗GPC3阳性实体瘤患者,这是中国首个针对实体瘤的CAR-T细胞疗法的IND,科济药业已在中国完成了这项的I期临床试验的患者入组。


国外动态

   1.融资上市   


(1)日前,意大利菌丝体材料创新企业Mogu SRL获1100万欧元A轮融资,本轮融资由CDP Venture Capital和ECBF VC领投,Kering Ventures、Progress Tech Transfer跟投,资金将用于利用其专有的技术平台(即生物发酵+生物化学),推动产品线EPHEA和MOGU的产业规模,并通过部署和启动新的试验生产工厂来加速产业规模化,以逐步影响全球材料创新产业,满足对质量驱动的菌丝体产品不断增长的需求,从而在新产品推出和建立合作伙伴关系前,以最优质和高价值的产品为不断扩大的客户群满足时装、室内装饰、汽车等领域需求。同时,这些资金将有助于加强公司整体研发力度,维护公司的技术领先地位,进一步推动菌丝体领域的前沿创新。资金还将用于扩大公司团队,吸引行业顶尖人才,以加强公司人才建设。Mogu SRL利用菌丝体关键技术,通过其专有的发酵平台,不断开发具有高附加值的创新材料和产品,其创新技术将显著减少环境影响并促进可持续发展。


(2)近日,以色列功能成分初创企业Better Juice获得A轮融资,本轮融资由全球糖分巨头Ingredion(宜瑞安)投资。Better Juice开发了一种减糖技术,可以将果汁中80%的果糖转化为膳食纤维和不易消化的糖,并增强其风味。资金将使Better Juice能够将这项技术推广到其他含有天然糖源的液体,如牛奶、啤酒和葡萄酒。Better Juice采用酶技术,将果汁中80%的糖转化为膳食纤维和非消化糖,而不影响最终产品中的维生素、矿物质和有机酸以及质地,其生物反应器包含固定化的非转基因微生物菌株。


(3)近日,法国微藻蛋白生产商Algama获得1300万欧元A轮融资,本轮融资由Grupo Bimbo、Thai Union Group、Noshaq、Newtree Impact 和 Beyond Impact等投资,资金将用于Algama的产品商业化创新开发,并在比利时开设一个新的10,000平方米的生物精炼厂,加速公司创新替代蛋白产品在食品行业的发展。Algama成立于2013年,目前在法国、美国和比利时经营,通过其藻类创新平台,为餐饮企业提供替代动物蛋白和/或强化产品的共同开发和工业化服务。Algama的旗舰产品Tamalga®系列配料在许多工业应用中替代了鸡蛋,特别是在烘焙和糕点领域。


(4)1月29日,德国生物技术初创公司 Infinite Roots 宣布完成 5800 万美元的 B 轮融资,系欧洲对菌丝体领域的最大投资。此轮融资由 Dr. Hans Riegel Holding GmbH 领投,欧洲创新理事会 (EIC) 基金、德国零售商 Rewe Group 和泰国 Betagro Ventures 提供支持。这笔资金将用于扩大发酵平台和生产能力,扩大商业增长,并投资全球启动活动。该初创公司成立于2018年,前身为 Mushlabs,利用生物质发酵来培育富含微量营养素、鲜味十足的蘑菇菌丝体,可用于肉类和乳制品类似物等应用。Infinite Roots目前正在与合同制造商合作,公司将在今年准备推出商业化数量的产品,并计划于2024年上市。


(5)微生物合成企业C16 Biosciences获450万美元融资,本轮融资由盖茨基金会、Element Excelerator投资,资金将用于其棕榈油替代平台Palmless的开发,并为持续推进食品和个人护理行业产品开发,提前获得监管部门批准。C16 Biosciences基于合成生物学技术,构建了专有的以微生物为底盘,创新光养微生物与异养微生物共培养以生产油脂的技术平台范例,利用精密发酵技术开发出与棕榈油脂谱极其匹配且成分富含棕榈油酸的棕榈油替代品,核心管线 “酵母生产棕榈油替代品已经成功完成了50000L工业规模的首次发酵。公司产品将替代用于冰淇淋、巧克力和烘焙食品等食品中的棕榈油,公司也正在调研乳制品和涂抹料、蛋白质、婴儿配方奶粉和营养品,并计划通过洗衣液、洗发水和表面清洁剂等产品扩展到家庭和个人护理类别。


(6)1月24日,基因编辑企业Elo Life Systems获得2050万美元超额认购的A2系列融资,本轮融资由DCVC Bio和Novo Holdings领投,Hanwha Next Generation Opportunity Fund、AccelR8和Alexandria Venture Investments跟投,资金将帮助公司进一步扩大甜味剂产品规模和商业化,增加分子农业管线,扩大作物保护和生产力工作,以抵抗破坏性的香蕉枯萎病(TR4)。Elo于2021年12月从生物技术公司Precision bio公司分拆出来,它开发了多种植物育种技术,包括专有基因编辑平台ARCUS。公司首款产品是基于合成生物学平台的天然甜味剂“罗汉果苷V”(甜度比蔗糖高200-300倍),通过基因编辑技术在西瓜、甜菜等一系列生长成本较低的植物中表达罗汉果苷V和相关甜味成分,然后再进行提取。公司计划2026年推出来自西瓜汁的液体甜味剂, 2027年推出来自甜菜的粉末甜味剂。目前,Elo正在申请美国农业部种植转基因作物的批准,甜味剂产品预计在2025 年获得GRAS自我认证。


(7)近日,以生物技术开发生物基材料的美国初创公司ZymoChem宣布,除获得美国能源部(工业脱碳)400 万美元的资金外,还完成了2100万美元的A轮融资,该轮融资将用于推出并推进其首款高性能材料开发,合作产品将达到商业化规模。本轮融资由专注于生物科学的投资者 Breakout Ventures 领投,其他还包括了定位高价运动品牌 lululemon Attenta、汽车工业Toyota Ventures(丰田)这样的终端用户投资者。总部位于加利福尼亚州的 ZymoChem 成立于 2013 年,利用微生物通过发酵和下游纯化技术将可再生原料转化为高价值、可生物降解的聚合物,其二氧化碳排放足迹接近于零。据该公司称,该工艺生产的材料比石油基产品具有成本优势,并且产量比当前的生物制造更高。


   2.技术突破   


(1)1月10日,香料巨头奇华顿下属公司Givaudan Active Beauty宣布推出小分子透明质酸原料PrimalHyal™ 50 Life(2万至5万的小分子玻尿酸)。不同于主流的先发酵,再酶切的方法,奇华顿直接用菌株发酵生产所需要分子量的玻尿酸原料。三十多年来,奇华顿活性美容公司的研究人员一直致力于生物发酵过程的研究,并且提高透明质酸分子及其生产的可持续性。利用菌株工程和精密发酵,奇华顿活性美容产品生产方法发生了革命性变化,变得更加环保,显着减少了 91% 的环境影响。奇华顿活性美容卓越中心位于法国香槟地区,以其对白色生物技术的理解为基础,制作活性化妆品成分,这种方法涉及微生物的精确发酵,主要利用当地的碳源,例如来自小麦或甜菜根的糖,包括生物精炼厂背景下的循环经济模型。


(2)近日,英国医学研究委员会分子生物学实验室(MRC LMB)提出了一种打破工程微生物进化僵局的方法,即利用生物体基因密码中不存在的化学构件将细菌细胞重编程为合成新物质的“微型工厂”。在研究中,研究团队开发出了一种新的 tRNA 展示技术(tRNA display),能够直接、快速和可扩展地选择正交合成酶,这些酶可以选择性酰化其与大肠杆菌中非天然单体(Non-canonical monomers,ncM)的同源正交 tRNA ,而与 ncM 是否为核糖体底物无关。基于这些进展,该团队证明了 β-氨基酸和 α,α-二取代氨基酸可通过基因编码、位点特异性整合到蛋白质中,扩大了细胞内合成聚合体和蛋白质的化学范围。“所有天然蛋白质都是由 α-L-氨基酸连接形成的聚合物。该团队的突破是对常见的大肠杆菌肠道微生物进行改造,使其基因产生其他‘非天然’模块,例如 β-氨基酸和 β-羟基酸等,从而促进开发出多种新聚合物。”


(3)近日,来自 MIT 化学工程系和中国农业科学院的科学家提出了一种提高角鲨烯产量的方法。通过重建完整的角鲨烯生物合成途径将角鲨烯合成途径与竞争性的细胞质合成分隔开,并通过改造细胞脂质代谢或乙酸盐代谢增强过氧化物酶体中乙酰辅酶 A 前体的供应,进一步改善细胞中角鲨烯的生物合成。论文中指出,这一策略使生产的角鲨烯滴度比天然细胞质合成的滴度增加了 1300 倍。在生物反应器发酵中,构建解脂耶氏酵母菌株生产角鲨烯,以葡萄糖为底物可以生产 32.8 g/L 角鲨烯,利用共饲策略(cofeeding strategy)以乙酸盐和葡萄糖为底物可以生产 31.6 g/L 角鲨烯。


(4)日前,丹麦技术大学诺和诺德基金会生物可持续性中心研究人员开发了新型CRISPR-Cas工具包pAblo·pCasso。研究团队使用一种经过改造的SpCas9 突变体SpRY,其可以靶向基因组中几乎所有PAM;并对质粒载体工具也进行了优化,使它们可以配备任何货物,并且可以在没有诱导物的情况下快速实现质粒消除;之后,使用恶臭假单孢菌的烟酸降解途径作为模型,以评估该工具的碱基编辑能力;还在三种革兰氏阴性细菌中测试 pAblo·pCasso 针对于多个基因拷贝的碱基编辑性能;结果表明,该工具针对三种细菌物种成功实现了精确的碱基编辑。该技术扩大了可用于碱基编辑的基因组位点范围,并且在革兰氏阴性细菌中实现了精确且可逆的DNA编辑,从而能够适应广泛的生物生产应用,为基因工程提供前所未有的精度和灵活性。


   3.合作并购   


(1)近日,Tome Biosciences公司宣布收购Replace Therapeutics公司。Replace公司的小DNA编辑技术将补充Tome公司的大片段DNA整合技术。Tome公司致力于开发PGI的新技术,用于精确插入任何大小的DNA序列到目标基因组位置。该公司的PGI技术结合了CRISPR/Cas9系统的位点特异性与不需切断DNA双链就能够插入或写入DNA序列(包括完整基因)的酶。公司最先进的PGI技术称为整合酶介导的PGI(I-PGI),使用独特的整合酶。I-PGI就像文字处理器能够在文档的任何部分粘贴文本一样,提供了在基因组的任何地方插入大型DNA序列的能力,并具有无与伦比的精确性。到目前为止,I-PGI已成功实现了在各种分裂和非分裂细胞类型中超过30 kb的遗传物质的精确位点特异性插入。它还提供了多重编辑的潜力,可进行复杂的细胞工程化改造,为细胞疗法开发的未来铺平了道路。


(2)1月7日,联合利华宣布已签署协议,收购合成生物学护发品牌 K18。今年,K18的零售额预计将达到3亿美元,到2024年将增至超4.1亿美元。K18 由 Suveen Sahib 和 Britta Cox 于 2020 年创立,利用生物技术生产的新型分子K18Peptide™来护理头发。这种生物活性肽模仿了头发中角蛋白构件(氨基酸序列)的天然结构,通过进入头发的最内层的核心多肽链,K18 肽能够重新连接断裂的链并重新整合任何受干扰的二硫键。


(3)1月8日,Ambrx Biopharma宣布,强生公司将以每股28.00$的现金收购Ambrx的所有流通股,总股权价值约为 20 亿美元。Ambrx是一家临床阶段的生物医药公司,其利用专有合成生物学技术平台来发现和开发下一代抗体药物偶联物(ADC)和其他工程疗法,以调节免疫系统。Ambrx的专有ADC技术将其具高度特异性靶向的单克隆抗体与化疗药物载荷有效地牢固连接,进而实现专一靶向消除癌细胞,并避免与化疗相关的副作用。Ambrx正在推进一系列临床和临床前项目,旨在优化多种癌症适应症的疗效和安全性,其管线包括分别靶向前列腺特异性膜抗原(PSMA)与人表皮生长因子2(HER2)的抗体偶联药物ARX517与ARX788,强生的科学家将与Ambrx研究人员合作,加速试验进展。


(4)1月15日,合成生物学公司 Ginkgo Bioworks的生物安全和公共卫生部门 Concentric 宣布已经与基因组学公司 Illumina 签订一项合作协议,双方将利用 Illumina 的技术在 Concentric 的“生物雷达”全球网络中构建病原体监测技术,以扩大全球生物安全能力。目前,Concentric 正在全球多个国家搭建一个名为“生物雷达”的全球病原体监测网络系统,该网络系统能够检测、表征和快速应对生物威胁,并帮助推动做出决策来支持全球健康目标,加强国家的安全和预警能力。Illumina 是全球基因测序和芯片阵列技术的领导者,为研究者、临床机构、药物公司以及遗传学测序市场开发集成系统,广泛用于疾病相关的遗传变异研究、癌症基因组学、农业生物技术、精准医疗和个性化医疗等领域,能够快速、准确并以相对较低的成本提供大量的遗传信息。此次合作主要围绕将 Illumina 产品与 Concentric 生物雷达网络系统的结合,以加速病原体监测网络的扩展,扩大全球病原体基因组监测的规模和范围。接下来,双方将合作推广其解决方案,加强对新出现和新型病原体的早期预警,并填补全球生物监测基础设施的空白。


(5)近日,由蜘蛛丝蛋白制成的先进材料的全球领导者AMSilk和生物生产领域的领导者21st.BIO宣布,他们已经联手将AMSilk的蛛丝蛋白产量加速提升至前所未有的水平。作为合作关系的一部分,21st.BIO开发了一种新的蛋白质生产菌株,该菌株由高度专业化的精密发酵微生物制成,确保AMSilk能够满足从实验室到工业规模的生产需求。新菌株确保了蛛丝蛋白的胞外表达,由于产量更高、效率更高,使制造达到了前所未有的生产率水平,从而降低了生产成本。AMSilk是世界上首个实现人工合成蛛丝商业化量产的公司,目前该公司的合成蛛丝产品已经用于制造医疗设备和化妆用品。凭借强大的专利组合,AMSilk在基于蜘蛛丝蛋白的高性能材料研发方面处于领先地位。21st.BIO是一家丹麦的生物技术公司,专注于利用微生物和菌株生产生物基产品。该公司致力于开发和优化微生物菌株,以生产可持续、高效的蛋白质和肽,适用于食品、材料和农业行业。


   4.评审登记   


(1)1月3日,辉瑞表示:加拿大卫生监管机构已批准其针对B 型血友病的基因疗法Beqvez,这是辉瑞首次获得此类基因疗法的批准许可。美国FDA预计2024年第二季度做出监管决定。此次批准基于一项积极的III期研究,接受fidanacogene elaparvovec 治疗三个月后,患者在接下来的一年中平均出血 1.3 次,比接受治疗前的出血率减少了 71%。该疗法于2014年从Spark Therapeutics(该公司2019年被罗氏公司全资收购)引进该疗法,使用腺相关病毒(AAV)递送人凝血因子Ⅸ基因,从而帮助血友病B型患者凝血,避免频繁输注凝血因子的治疗方式。


(2)1月29日,Ascidian Therapeutics宣布美国食品和药物管理局(FDA)已经批准了其在研RNA外显子编辑疗法ACDN-01的IND申请,并授予其快速通道资格。ACDN-01是有史以来第一个处于临床阶段的RNA外显子编辑疗法,也是唯一针对Stargardt病遗传病因的临床阶段疗法。Ascidian预计在2024年上半年开始招募参与ACDN-01治疗Stargardt病及其他ABCA4相关视网膜病变的1/2期临床试验STELLAR的患者。ACDN-01是一种由单个载体传递的体内RNA外显子编辑疗法,已在非人类灵长类动物的体内实验以及人类视网膜的体外实验中显示出有效且持久的RNA外显子编辑。Ascidian Therapeutics总裁兼临时首席执行官 Michael Ehlers博士说:"FDA是首个批准ACDN-01进行临床开发的监管机构,对于Ascidian和RNA编辑领域来说是一个重要的里程碑。





研究进展

(1)1月2日,中国科学院天津工业生物技术研究所宣布,毕昌昊研究员带领的合成生物技术研究团队和张学礼研究员带领的微生物代谢工程研究团队开发了不依赖脱氨酶(deaminase-free, DAF)的碱基编辑器DAF-CBE和DAF-TBE,分别在大肠杆菌中实现C-to-A、T-to-A的碱基颠换,在哺乳动物细胞中实现C-to-G、T-to-G的碱基颠换编辑。经过定向进化改造,开发的DAF-CBEs和DAF-TBEs碱基编辑器在大肠杆菌和哺乳动物细胞中实现了高效的碱基颠换编辑,无需使用脱氨酶。与现有的引导编辑器(prime editing)或糖基化酶碱基编辑器(GBEs)相比,DAF-BEs具有相当的编辑效率、更小的尺寸和更低的脱靶率,扩展了碱基编辑器的编辑类型,为工业菌株铸造和生物医药等领域相关研究提供了新的技术工具。


(2)1月9日,天津大学合成生物学前沿科学中心元英进院士、程景胜教授团队宣布成功开发出一种通过人工菌株联合体和代谢工程提高丰原素产量的新策略,试验显示在 5L 生物反应器中丰原素的产量最高可达 3290mg/L。目前,这项研究成果已经以“An Engineered Microbial Consortium Provides Precursors for Fengycin Production by Bacillus subtilis”为题发表在 Journal of Natural Products 上。他们通过基因工程改造谷氨酸棒杆菌,使其能够产生高水平的前体(包括苏氨酸,脯氨酸,缬氨酸和异亮氨酸),以促进丰原素的生物合成。随后,他们将枯草芽孢杆菌与提供氨基酸和脂肪酸前体的重组谷氨酸棒杆菌和解脂耶氏酵母进行共培养,以提高枯草芽孢杆菌在该三菌株联合体中的丰原素产量,并通过对三菌株联合体的共培养条件进行优化,成功构建出一个稳定的生产高水平丰原素的生物合成系统。试验显示,这种人工三菌株联合体在 5L 生物反应器中的丰原素产量高达 3290mg/L。这项研究通过优化发酵条件、添加外源前体以及基因工程改造等方法提高了丰原素的合成效率和产量,为今后扩大丰原素在农业中的应用打下基础,也为微生物合成天然产物提供一种新策略。


(3)1月10日,剑桥医学研究委员会分子生物学实验室宣布取得新突破,实现在活细胞生产的短肽/蛋白中定点掺入非常规氨基酸,从而将遗传密码的化学范围扩大到新的单体类别,这将极大拓展工程微生物的可生产的产品范围,比如蛋白酶抗性蛋白质和新的聚合物及药物分子。该成果在合成生物学领域可以拓展工程微生物的功能,用于各种新聚合物的开发(如聚氯乙烯、聚四氟乙烯和凯夫拉纤维,以及生物分子和酶)。未来,研究团队将利用 tRNA 与 ncM 的细胞酰化,实现基于翻译的正交核糖体选择NCM,并促进由更多样化的 NCM 组成的聚合物的编码细胞合成。通过利用翻译后修饰和连接,可以进一步增强非典型聚合物的库。项目负责人表示最大的商业应用将在制药领域,该技术还具有相当大的长期潜力,可以大规模生产抗生素等药物的新物质。


(4)1月17日,江南大学饶义剑教授团队经过对植物秋水仙碱生物合成途径的深入研究,人工构建了简短的多酶级联反应系统用于其前体秋丽碱(autumnaline)的微生物合成。该方法为解决植物天然产物产量低,提取效率差,微生物合成秋水仙碱困难等问题提供了新的思路,具有重要的借鉴价值。相关研究成果,日前已发表顶级国际期刊《自然通讯》(Nature Communications)。团队经过大量文献的调研,长时间的设计与思考,利用仿生的概念设计了一条简单的人工多酶合成秋水仙碱前体秋丽碱体系,将七步天然途径缩短为四步,从现成的底物中高效合成了多种天然和非天然苯乙基异喹啉生物碱(PEIA),大大提高了合成效率。此外,该体系可以生产一系列秋丽碱的衍生物,为后续痛风药物的研究与开发提供了坚实的物质基础。这项研究不仅简化了未来秋水仙碱生物合成的步骤,还为通过多酶级联反应合成其他生物碱提供了范例。值得一提的是,该团队通过放大体系对秋丽碱进行了规模化制备,在300mL反应体系中秋丽碱产量达到709 mg/L,具有广阔的工业化前景与商业化价值。


(5)1月26日,国际顶级学术期刊《科学(Science)》在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)闫建斌研究员与北京大学雷晓光教授等合作完成的最新研究成果:“Characterization and heterologous reconstitution of Taxus biosynthetic enzymes leading to baccatin III(巴卡亭III生物合成酶的鉴定与异源重构)”,标志着我国在紫杉醇合成生物学理论和技术上站在了世界领先地位。该研究发现了紫杉醇生物合成途径中的两个缺失的关键酶“T9αH”“TOT”,阐明了关键结构分子—紫杉烷氧杂环丁烷的形成机制,打通了紫杉醇生物合成途径。相关研究成果已申请或获得多项专利,为我国紫杉醇绿色制造产业化奠定基础。该研究成果有望解决“明星抗癌药”紫杉醇供应不足的问题,为癌症患者和家庭“减负”。同时也为我国的紫杉醇合成底盘改造提供数据和专利保障,为我国紫杉醇绿色制造产业化铺平道路。



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来源:深圳市工程生物产业创新中心


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