合成生物产业资讯月报(2024年3月)

发表时间:2024-04-05 13:56

政策动向

01




3 月 5 日上午,十四届全国人大二次会议开幕。李强总理作政府工作报告,报告中重点提到要大力推进现代化产业体系建设,要积极培育新兴产业和未来产业,加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。制定未来产业发展规划,开辟量子技术、生命科学等新赛道,创建一批未来产业先导区;要大力发展绿色低碳经济、积极稳妥推进碳达峰碳中和。

02




3月8日,江苏省合成生物标准化技术委员会获批成立,首届委员会秘书处设在华大工程生物学长荡湖研究所。这是我国首次通过标委会形式开展合成生物标准体系建设。首届委员会由来自科研院所、重点企业及政府部门的43名委员组成,黄和任主任委员,徐讯、陈强、沈玥任副主任委员。黄和为南京师范大学常州合成生物学产业研究院院长,沈玥为华大工程生物学长荡湖研究所所长,两家单位为秘书处联合承担单位。

03




3月19日,合肥合成生物创新研究院正式成立,该项目由长丰县人民政府发起,依托华恒生物、中国工程院郑裕国院士团队的创新资源与产业优势,并共同设立安徽恒优生物科技有限公司,开展平台化管理、实行企业化运作,积聚各方优势资源,打造“产-学-研-用”创新联合体,加快发展新质生产力。合肥合成生物创新研究院正积极投身于多个领域的合成生物技术的研究、应用与推广,包括但不限于中间体化学品(如医药中间体、精细化工中间体和生物基材料单体等)、日化护理品、未来食品、中药现代化、动物营养以及植物营养等。研究院不仅专注于技术的突破与创新,更在积极探索新的合作模式与发展路径。通过“政-校-企”的多方深度协作,研究院致力于推动生物制造产业的孵化、布局与升级,力求形成独具特色的新模式,引领合成生物技术的产业化进程,为社会经济的可持续发展贡献智慧与力量。

04




近日,茅台集团召开2024年度科技创新工作会,紧抓产业链及创新链。一方面,以科技赋能传统,聚焦产业链升级创新链,围绕原料端、生产端、市场端,强化全产业链条科技创新,打造“科技化”创新链,全面提升酒主业“科创”能级。另一方面,以创新酿造未来,围绕创新链布局产业链,要把以合成生物学为技术重心的生物经济,作为茅台发展新兴产业的重要方向,加强对生命科学等创新链的研究,加快对新兴产业和未来产业的布局,布局包括菌种资源挖掘、生物信息资源开发、天然产物合成设计、规模发酵工艺设计、产品开发落地等领域,在开发与保护酱香型白酒酿造过程中的微生物种质资源与遗传资源等。

05




近日,北京市海淀区政府发布了《海淀区促进医药健康产业高质量发展的若干措施》,推动新药创制、高端医疗器械和前沿生物技术等方向的技术突破,全面提升医药健康产业的自主创新能力和核心竞争力,加快建设医药健康产业高地,力争到2026年海淀区医药健康产业收入达到1500亿元。据悉,《措施》主要支持三大领域发展:一是抗体药物、疫苗、重组蛋白及多肽药物、基因治疗等;二是体外诊断设备和试剂、先进诊疗设备及生命支持设备等服务。三是新型服务外包、智能手术室、数字医疗产品和服务等。


国内动态

01


融资上市

(1)近日,浙江震元发布2024年度定增预案,浙江震元拟向包括控股股东绍兴震元健康产业集团有限公司在内的不超过35名特定对象发行股票,拟募集资金总额不超过80,000万元,募集资金用于“浙江震元生物科技有限公司生物定向合成年产2400吨组氨酸(盐酸组氨酸)、1,000吨左旋多巴、1,000吨酪氨酸等系列产品上虞产业化基地建设项目”和“浙江震元制药有限公司原料药集聚提升项目”投资以及补充公司流动资金。作为中国老牌的综合性医药企业,浙江震元在医药流通、医药工业、中药饮片等板块均有布局。子公司震元制药更是深耕发酵工业长达数十年,在生物发酵、药物合成等领域拥有较强的技术优势和工业化生产经验。


(2)近日,发酵工业废气制造大宗化学品的生物制造公司“食气生化”完成2000万元天使轮融资,由博远资本独家投资。食气生化成立于2023年初,两位联合创始人来自中科院合成生物学重点实验室。食气生化选择丁醇作为首发产品管线。当前丁醇的全球年需求约450万吨,市场规模约400亿人民币,且在持续增长。传统生产丁醇的主流路线是通过石油-丙烯工艺,原料成本占比超过60%;采取食气梭菌发酵法,以工业废气为原料,原料成本占比远远低于传统路线。食气生化团队研究梭菌遗传操作和基因编辑20年,率先开发/使用了梭菌领域一半以上的基因编辑工具。现阶段,食气生化已开发出可完成复杂代谢路径的特种菌株,具备30余种酸、醇、酯类下游产物的合成能力,有望赋予企业去周期属性。另外,食气生化正在南京自建菌株改造平台、计算模拟与自动化平台、设备与工艺技术平台,以推动技术和工艺的高效研发、落地和迭代升级。


(3)3月12日,浙江东亚药业股份有限公司发布公告,投资1000万元设立合成生物学子公司杭州善泰生物科技有限公司。公告显示,此次对外投资目的是为了进一步提升和完善整体产业发展布局,加强公司现有医药产业管线的竞争力,公司在杭州设立控股子公司杭州善泰;杭州善泰通过合成生物学技术研究平台的搭建,以实现公司在生物制造产业方向的布局,并推动现有产品管线与生物技术的深度融合,持续增强公司的市场竞争力以实现业绩的持续性增长。


(4)近日,中科国生(杭州)科技有限公司获近亿元人民币融资,本轮融资由华映资本领投,老股东君联资本、君盛投资跟投。中科国生是专业从事呋喃类生物基材料设计和开发的高科技企业。公司核心团队毕业于中国科学院大连化学物理研究所。核心管线产品包括 5-羟甲基糠醛(HMF)、2,5-呋喃二甲酸(FDCA)、2,5-四氢呋喃二甲醇(THFDM)等。据悉,中科国生已实现HMF、FDCA 的百吨级生产线稳定运行,正在建设HMF 和 FDCA的千吨级生产线,其独创的双功能催化(Bifunctional catalyst system)反应体系,不仅可以抑制糖原料和HMF的自聚,更可在反应过程中确保不出现浆态和粘稠物料(不堵塞管道反应器),从而实现了HMF的连续化生产,在保证HMF高产率的同时大幅度提高了生产效率。


(5)近日,星眸生物完成数千万元人民币的Pre-A+轮融资,本轮融资由凯风创投领投,合肥市创新投(合肥市高层次人才项目)等机构跟投。融资资金将用于开展 wAMD 管线的Ⅰ/Ⅱ期临床试验,推动dAMD 管线的药学、临床前研究和IIT临床实验。星眸生物是一家基于前沿基因编辑技术开发与眼科疾病基因治疗产品研发的高新技术企业,聚焦眼科基因治疗药物开发。星眸核心团队为“杰青”领衔的博士创业团队,在研发端团队拥有两大核心技术平台,AAV-抗体基因药物平台(双抗优化平台、衣壳筛选平台)和基因编辑平台。


(6)3月20日,神笔生物宣布获梅花创投天使轮融资。神笔生物于2023年落户中国安徽省合肥市高新区,专注于农业科学研究和实验发展,以及植物细胞转基因技术的研发和应用。神笔生物在农业领域开展前沿科学研究和实验发展工作,致力于提高作物品质、增加产量、改善抗逆性和适应性等方面的研究。通过基因编辑、遗传改良等技术手段,为农业生产提供解决方案。公司在植物细胞技术领域具有丰富的研发经验,主要涉及植物组织培养、植物基因编辑、发光植物、生物工程等方面的研究与应用。通过分子育种技术,可以实现对作物的性状进行精准改良和功能性提升,为农业生产注入新的活力和可能。


(7)近日,北京绿色康成生物技术有限公司完成新一轮融资本次融资由招商局创投领投,中科创星、常金控、启迪创投等跟投。所投资金将主要用于研发及工业化示范性生产线建设,为公司的快速发展和市场拓展提供有力支持,同时公司将产线落至常州国家高新区。绿色康成成立于2022年,是清华大学科技成果转化形成的生物技术公司。公司依托清华大学在新一代合成生物学技术领域的雄厚实力,致力于实现专用化学品(生物基单体和材料、氨基酸及其衍生物等)的绿色生物制造。公司以医药、大健康、生物基材料等应用方向为主要目标,通过创新性的生物技术解决方案,为行业提供高效、绿色的解决方案。


(8)近日,生物基皮革制造公司贻如生物完成数千万元Pre-A轮融资,由星空资本领投,线性资本、旦恩资本和奇绩创坛跟投。本轮融资主要用于常州工厂一期建设(共三期),人造皮革规模化量产及商业交付。贻如生物成立于2021年底,选择了能够适应极端环境的特殊真菌,鲁棒性很强,节省了后续的灭菌及降温等成本;同时,选用方便集中收购、存储的农业废弃料作为生物原料,降低原料成本;再者,针对新菌种的特性,对发酵罐进行了定制改造,当前整个生产环节最快可以在8小时内完成。贻如生物的皮革放大量产工厂已选址常州,规划皮革制造年产能约1000万平方米,产值设计约2亿元人民币(分三期投资)。


02


技术突破

(1)近日,天津工业生物所实现玫瑰红景天活性成分络塞维高效生物合成。玫瑰红景天是红景天植物的一种,其提取物具有抗疲劳、抗抑郁、抗缺氧及保护心脑血管等疗效。红景天苷和络塞维(肉桂醇二糖(rosavin ))为玫瑰红景天两大主要活性成分,红景天苷是红景天属的共有成分,络塞维是玫瑰红景天的药用特征性成分。该技术的生产成本远低于传统植物提取,具备商业化的潜力。该研究通过工程改造大肠杆菌实现了从简单的碳源中高效生产有价值的天然产物,这为开发其他药用植物活性成分的生产方法提供新思路。


(2)近日,欣贝莱团队通过优化代谢途径中多个模块的基因编辑系统,基于代谢工程改造、关键元器件的强化等,成功提升了抗癌明星药物紫杉醇关键中间体的合成效率,并在5L发酵体系下实现小规模量产。该关键中间体的高效生物合成,对于加速生物法合成紫杉醇产业化进程具有重要意义。早在2021年,欣贝莱团队与中科院天工所、西北工业大学、华大基因研究院等单位合作,首次完成了喜马拉雅红豆杉超10Gb的染色体水平的全基因组测序,鉴定了红豆杉中生物合成紫杉醇的关键基因簇,为理解紫杉醇生物合成途径的起源和演化提供了深刻洞见。


(3)近日,深圳湾实验室饶浪团队与中国医学科学院/北京协和医学院阜外医院杨跃进团队合作,开发了一种新型细胞膜仿生囊泡用于修复心肌缺血/再灌注损伤。该成果已发表在ACS Nano上,标题为“Triple Hybrid Cellular Nanovesicles Promote Cardiac Repair after Ischemic Reperfusion”,并入选同期封面论文。,饶浪/杨跃进团队合作,开发出了一种基于基因工程的杂化纳米囊泡(hNVs),它能够有效地清除坏死细胞,抑制炎症反应,从而促进心脏修复。hNVs由三种不同来源的细胞衍生纳米囊泡组成,分别是通过基因编辑过表达高亲和力SIRPα变体的纳米囊泡(SαV-NVs)、人间充质干细胞分泌的外泌体(EXOs)和血小板衍生的纳米囊泡(PLT-NVs)。其中,SαV-NVs组分能够抑制CD47-SIRPα的相互作用,从而增强巨噬细胞对死亡心肌细胞的吞噬作用;EXOs组分能够减轻炎症反应;PLT-NVs组分能够使hNVs免受免疫系统的攻击,并且有选择性地靶向梗死区域,从而提高治疗效果。


03


合作并购

(1)3月6日,罗欣药业集团股份有限公司和深圳未知君生物科技有限公司宣布建立长期战略合作伙伴关系,未知君将肠道菌群移植治疗解决方案授权罗欣药业,在双方约定区域和渠道范围内开展独家商业化合作。双方在优势互补、互惠互利的基础上,共同加速FMT治疗的商业化进程。这是未知君将FMT治疗推向临床应用的重要里程碑。双方的合作将为FMT更好地服务临床、造福患者奠定坚实基础。深圳未知君生物科技有限公司成立于2017年,拥有领先的AI微生物组研究和产业转化平台,围绕FMT、药物发现、益生菌三个方向进行战略布局。


(2)3月7日,华恒生物发布公告,拟与杭州欧合生物科技有限公司签署技术独占实施许可合同,欧合生物将其拥有的生物法生产精氨酸技术授权公司使用,独占实施许可期限20年。欧合生物成立于2021年,是生物技术开发平台公司,主要从事合成生物相关技术的初创研究与开发。精氨酸(Arginine)是一种多功能的半必需或条件性必需的碱性氨基酸,在肌肉蛋白质合成、肠道免疫调控、伤口修复等生理过程中都发挥重要作用,是水产和家禽的必需氨基酸,具有广泛的生物学功能。


(3)3月12日,艾名医学与格林泰科成功签署战略合作协议,共同开拓基于类器官应用的临床前研究领域,打造CRO临床前研究的新格局。基于本次战略合作,双方将整合优势资源,在药效评价、毒性评价等类器官应用方向、模型替代、技术研发及市场推广等方面展开全面合作,共同研发具有竞争力的类器官药物筛选体系、药敏体系等,缩短药企临床前研发周期、降低其研发成本。


04


评审登记

(1)近日,弈柯莱生物自主研发的甜菊糖苷(酶转化法)成功通过国家卫生健康委员会的食品添加剂审批。据悉,这系弈柯莱生物继缔造了基于合成生物学技术研发的西他列汀、2’岩藻糖基乳糖(2’-FL,母乳寡糖,HMO)之后,第三个中国首批获批的创新技术产品。此外,弈柯莱生物已于2024年2月成立弈柯糖生物科技(上海)有限公司,该子公司致力于成为全球领先的天然减糖解决方案供应商,将全面负责集团甜菊糖苷业务的相关运营。此次获批,对赋能下游食品饮料企业产业升级,践行大食物观,提升我国甜菊糖苷行业的核心竞争力以及满足市场对高端代糖产品持续高涨的需求均具有积极促进意义。


(2)3月1日,尧唐生物宣布自主研发的首个体内基因编辑药物YOLT-201的临床试验申请(IND)已获得CDE批准,标志着该候选药物正式全面进入注册临床开发阶段。此前,YOLT-201已于2023-12启动了研究者发起的临床研究(IIT),并完成了前三例受试者给药,取得了优异的初步临床数据。由尧唐生物开发的YOLT-201注射液,拟定适应症为转甲状腺素蛋白淀粉样变,包括治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性多发性神经病和转甲状腺素蛋白心脏淀粉样变。其中,YOLT-201作为尧唐生物自主研发的体内基因编辑治疗药物,采用全球领先的体内基因编辑技术及脂质纳米颗粒(LNP)递送技术, 该药物所包含的基因编辑工具可以在人肝脏中实现高效特异的TTR靶基因敲除,一次给药,便可以终身降低血液中的TTR蛋白水平,实现终身治愈。


(3)近日,科济药业发布公告:国家药品监督管理局已批准其BCMA CAR-T产品赛恺泽®(泽沃基奥仑赛注射液)新药上市申请,用于治疗复发或难治性多发性骨髓瘤成人患者,既往经过至少3线治疗后进展(至少使用过一种蛋白酶体抑制剂及免疫调节剂)。赛恺泽®是一种自体BCMA靶向CAR-T细胞产品,它是通过慢病毒转导T细胞产生的。慢病毒编码的CAR包括全人源BCMA特异性单链可变片段(“scFv”),人CD8α铰链结构域、CD8α跨膜结构域、4-1 BB协同刺激结构域以及CD3ζ激活结构域。自研的新全人源scFv具有较高的结合亲和力和稳定性。

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国外动态

01


融资上市

(1) 3月4日,美国生物技术公司Van Heron Labs宣布成功完成了110万美元的种子轮融资,由食品、健康和气候解决方案领域的早期风险投资公司FoodLabs领投。该公司致力于开发最大化细胞生长的精准营养策略,利用遗传学、生物信息学和人工智能技术,支持新兴生物经济的发展,并解决细胞生长在食品、材料、癌症治疗和疫苗生物制造等关键工业挑战。Van Heron Labs由Rebecca Vaught博士、Alec Santiago博士和Nithin Parsan于2020年共同创立。该公司开发的技术平台能够根据遗传数据全面确定细胞所需营养素的最佳组成,从而显著改善细胞的健康、生长和生产力。这一平台的创新之处在于其能够根据特定的生理和代谢需求定制培养基、补充剂、饲料和生物反应器添加剂,从而在分子水平上增强细胞过程和系统。此外,Van Heron Labs还推出Ser-X技术服务,旨在帮助培育肉类、生物材料、精密发酵和其他生命科学公司从胎牛血清过渡到经济高效的化学成分确定的培养基,以更经济高效的方式实现规模扩展。


(2) 近日,合成生物学初创公司 Ardra 获得400万美元融资,资金将进一步优化技术、拓展市场和推动企业规模扩大。Ardra通过精密发酵核心技术,通过微生物的精准调控高效可持续生产用于天然香料、香水和化妆品的天然成分,包括血红素、叶醛以及丁二醇等高附加值产品。公司生产的血红素不仅提供传统肉制品的鲜味,还通过提供完整的感官体验提升消费者的体验,包括与肉相似的颜色和烹饪特性。叶醛是一种天然存在于许多植物中的香水和香料成分,还可作为天然防腐剂,具有抗菌和抗真菌功能。丁二醇是一种多功能保湿剂,广泛用于保湿霜、面膜、痤疮霜、洗发水、乳液以及剃须凝胶中。这种成分具有出色的保湿性能,并有助于其他活性成分吸收到皮肤中。


(3) 3月9日,AI 蛋白质设计初创公司 Profluent Bio宣布已经完成了 3500 万美元融资,用于该公司下一阶段的发展,包括推进其专有的大语言模型(LLM)和数据集、湿实验室能力以及在 CRISPR 基因编辑方面的优化升级。此轮融资由星火资本(Spark Capital)领投,现有投资者 Insight Partners 和 Air Street Capital,以及天使投资者财团,包括谷歌 DeepMind 的首席科学家 Jeff Dean、OpenAI、Salesforce、Octant Bio 等也参与了此次投资。AI 蛋白质设计公司 Profluent 成立于 2022 年,总部位于美国加利福尼亚州,由Ali Madani 和 Alexander Meeske 联合创立,专注于通过开发深度生成模型学习“生物语言”来设计和验证新型功能性蛋白质。


(4) 近日,微藻合成生物初创公司Kuehnle AgroSystems (KAS)获得300万美元A2轮融资,本轮融资由S2G Ventures领投,资金将加速KAS从微藻中生产天然虾青素的开创性方法的商业化。其目标是用天然藻类虾青素替代合成虾青素,以满足估计价值约 37 亿美元的市场需求。KAS利用其丰富的夏威夷微藻菌株库研究、开发和生产特种化学品和原材料。KAS拥有一项创新工艺专利,该工艺在封闭的立式罐系统中使用黑暗发酵来生产高品质的天然藻类虾青素。利用比目前天然和合成虾青素生产方法更可持续的原料和生产方法,KAS的工艺结果是生产成本更低,产量更高,生长时间更快,水和能源消耗更少。


(5) 3月21日,细胞疗法开发商Capstan Therapeutics宣布完成1.75亿美元的超额认购B轮融资。本轮融资资金将用于推进公司主打的体内嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)候选疗法CPTX2309在自身免疫疾病中的早期临床概念验证,并进一步开发靶向脂质纳米颗粒(tLNP)管线。Capstan Therapeutics是一家专注于通过靶向脂质纳米颗粒(tLNP)进行体内细胞重编程的生物技术企业。公司的核心技术平台包括专有的靶向脂质纳米颗粒(tLNP),这些tLNP由与重组蛋白结合剂(如单克隆抗体)结合的LNP组成,旨在递送包括mRNA或基因编辑工具在内的有效载荷,能够在体内针对特定细胞类型进行重编程。


(6) 近日,英伟达投资了计算药物发现初创公司 Relation Therapeutics。该初创完成了 3500 万美元融资,其他投资者包括 DCVC、Deerfield Management Company、Khosla Ventures、Abcam 创始人 Jonathan Milner、ARK Invest 和 Magnetic Ventures,使种子轮融资总额达到 6000 万美元。Relation成立于 2020 年,总部位于伦敦。Relation 将机器学习、基因组学和单细胞分析等工具整合到一个综合的干湿实验室中,核心项目瞄准骨质疏松症。称已经建立了其所认为的最大的、来自人体骨组织的单细胞图谱。该公司开发的模型能够帮助科学家们了解驱动骨质疏松症的变异基因,以及它们如何影响基因和蛋白质表达。其模型预测的基因中约有 60% 是骨质疏松症的新基因。Relation 还计划将其产品线扩大到免疫学和代谢疾病领域。除此之外,英伟达还与阿斯利康、基因泰克、安进等大型制药公司达成合作。如与基因泰克达成战略性 AI 研究合作,以加速药物发现和开发。


(7) 近期,合成生物学初创 Kuehnle AgroSystems (KAS) 宣布完成了 S2G Ventures 领投的 300 万美元 A2 轮融资,该公司主要开发了一种利用微藻生产天然虾青素的方法。其目标是用天然藻类虾青素替代合成虾青素,以满足估计价值约 37 亿美元的市场需求。KAS 成立于 2007 年,已获得一项创新工艺专利,用于多种经济相关藻类的可持续发酵生产。该工艺仅需在黑暗条件下进行,通过在封闭的立式罐系统中利用微藻来生产高品质的天然藻类虾青素。KAS 的工艺采用比当前天然和合成虾青素生产方法更可持续的原料和生产方法,可降低生产成本、提高产量、加快生长速度,并减少水和能源消耗。同时,该专利工艺可用于利用藻类生产高度易消化且真正完整的植物蛋白,以满足蓬勃发展的替代蛋白市场的需求。据悉,KAS 的微藻含有超过 60% 的蛋白质,同时提供矿物质、维生素、抗氧化剂、香料和其他对食品、饮料和营养保健品有价值的成分。此外,该专利还适用于利用深色发酵藻类生产天然色素。该公司指出,该过程产生的藻类颜色范围从红色、黄色、绿色到无叶绿素。


(8)近日,总部位于剑桥的合成生物学初创 Neobe Therapeutics 宣布完成 234 万美元融资。该公司主要开发安全的微生物菌株,用以破坏实体肿瘤的微环境,而不影响健康组织。Neobe 成立于2021 年,目前,Neobe 正在对细菌进行基因改造,以产生一种可以破坏肿瘤保护墙的酶,类似于“特洛伊木马”。Neobe 的一个目标是确保细菌只在肿瘤部位而不是在健康组织中产生这种酶。该公司正在对细菌进行编程,使其仅在检测到高酸度或低氧含量时激活,这在肿瘤微环境中很常见。因此,即使静脉注射,细菌也只会伤害肿瘤组织。自成立以来,Neobe 已成功设计了两种差异化的专有产品,旨在为结直肠癌、胰腺癌和乳腺癌患者提供免疫治疗功效,并已得到临床前证实。


02


技术突破

(1)近日,加州大学伯克利分校(UCI)的研究团队为构建更复杂的细胞工厂提出了一种新方法,成功构建合成生物学新工具包,可更高效合成麦角硫因和血红素,工程菌株中血红素含量可提高4倍。他们开发了一个模块化的合成生物学工具包用于工程化改造多细胞真菌米曲霉(Aspergillus oryzae),该工具包由用于基因整合的 CRISPR/Cas9、中性基因座和可调启动子等组成。结果显示,使用这些工具可以提高麦角硫因以及可食用生物质中决定风味和颜色的分子血红素在细胞内的表达水平。本研究的通讯作者是加州大学伯克利分校生物工程系教授兼劳伦斯伯克利国家实验室高级研究员科学家 Jay Keasling,他实验室的研究方向是开发细胞内代谢工程的基础工具,并利用这些工具解决重要的社会问题。实验室已经使用这些代谢工程工具生产抗疟药物青蒿素、各种商品、特种化学品以及生物燃料。


(2)3月12日,美国加州大学伯克利分校 Jay Keasling 教授实验通过对酿酒酵母进行工程化设计改造,使其异源表达核苷酸糖合成酶,从简单起始底物(比如葡萄糖、半乳糖等)中获得了多种类型的 UDP-糖,为今后生产各种糖基化新天然产物和蛋白质提供了一个新生物合成平台。目前,这项研究成果已经以“Engineered Saccharomyces cerevisiae as a Biosynthetic Platform of Nucleotide Sugars”为题发表在 ACS Synthetic Biology 上。在这项研究中,他们证明了植物和微生物来源的核苷酸糖合成酶可以在工程酿酒酵母中单独表达和组合表达,进而能够获得各种类型的 UDP-糖。


(3)近日,蛋白质设计先驱 David Baker 首次使用生成式人工智能从头设计出了全新的抗体,这是一个里程碑时刻,标志着 AI 从头设计蛋白开始进入千亿美元的抗体药市场。近年来,人工智能(AI)在预测蛋白质结构,以及从头设计全新蛋白等领域取得了许多突破性进展。然而,使用 AI 从头设计结构精确的抗体仍然难以实现。这项研究代表了将 AI 蛋白质设计工具应用于制造全新抗体的重要一步。研究团队表示,AI 能够简化当前昂贵且耗时耗力的抗体药开发工作,让抗体设计的能力民主化。十年后,AI 将成为我们设计抗体的方式。


(4)3 月 22 日,麦克马斯特大学和斯坦福大学的研究人员在 Nature 子刊 Nature Machine Intelligence 上发表了题为:Generative AI for designing and validating easily synthesizable and structurally novel antibiotics 的研究论文。该研究开发了一种新的生成式人工智能(Generative AI)模型——SyntheMol,可以从近 300 亿个分子的化学空间中设计易于合成的新型化合物。研究团队应用 SyntheMol 设计能够抑制超级细菌鲍曼不动杆菌的分子,从中合成了 58 个生成的分子并验证了其中 6 个结构新颖的分子对鲍曼不动杆菌和其他几种系统发育不同的细菌病原体表现出抗菌活性。该研究表明了生成式人工智能从巨大的化学空间中设计结构新颖、易于合成和有效的小分子抗生素候选物的潜力,代表了将生成式人工智能用于抗生素发现和药物发现的实际应用迈出的重要一步。


03


合作并购

(1)近日,合成生物学公司 Pearl Bio 宣布与默沙东达成了一项合作协议,双方将共同发现包含非标准氨基酸在内的生物疗法。根据协议,这项合作的潜在总价值高达 10 亿美元,Pearl Bio 将收到预付款、期权交易、里程碑付款以及合作获批产品销售的特许权使用费。此次合作的核心在于 Pearl Bio 具有突破性的 GRO 技术,该技术可无缝集成到细胞和无细胞的系统中,且其专有的束缚核糖体(tethered ribosomes)能够设计编码合成单体以及靶向以前无法靶向的表位。双方合作最初的重点是发现和开发用于治疗癌症的生物疗法,利用 Pearl Bio 的创新方法克服传统生物制剂存在的局限性。达成这项合作,可以将更多的生物制剂候选项目添加到默沙东的在研管线中,同时也为 Pearl Bio 的技术提供进一步验证。Pearl Bio是一家成立于 2021 年的合成生物学初创公司,其专有技术将基因组和核糖体工程相结合,生产出以前无法获得的新型生物制剂。


(2)近日,生物制剂生产技术服务商ProteoNic Biosciences与Ginkgo Bioworks合作。这一战略合作将使Ginkgo Bioworks的客户获得ProteoNic在蛋白质生产领域的最先进的载体技术,以及用于细胞和基因治疗应用的新型病毒载体技术。这也标志着ProteoNic加入了Ginkgo Technology Network(由尖端技术合作伙伴组成的开创性生态系统)。ProteoNic的优质载体技术广泛适用于细胞系和产品类别,使复杂分子的生产在经济上可行的水平,解决能力的限制。Ginkgo Technology Network汇集了来自人工智能、基因药物、生物制剂和制造领域的各种合作伙伴,旨在整合他们的能力,为客户提供强大的端到端解决方案,以取得成功的研发成果。


(3)3月19日,精密发酵公司Cauldron完成了由Horizons Ventures领投的950万澳元(625 万美元)A轮融资,SOSV 和In-Q-Tel (IQT) 与现有投资者 Main Sequence共同跟投。Cauldron 是一家成立于 2022 年的精密发酵公司,总部位于澳洲新南威尔士州奥兰治。这家公司拥有三十年的发酵研发和十年的发酵制造实践经验,其专有的超发酵技术(hyper-fermentation)或连续发酵技术可应用于食品、饲料、纤维和燃料等多个领域。该公司的目标是以低于传统发酵的成本快速部署制造能力,释放精准发酵的潜力。Cauldron的超级发酵技术采用新颖的生物反应器设计和专有的生长培养基配方,与当前行业标准相比,将大规模发酵生产的经济性提高了五倍。这使得更可持续的生物基产品能够达到价格平价并获得主流采用。


(4)近日,合成生物学上市公司 Ginkgo Bioworks宣布收购工程化细胞治疗平台性公司 Modulus Therapeutics,后者的平台性资产涵盖了其嵌合抗原受体(CAR)和开关受体库。Ginkgo Bioworks 方面没有透露财务条款,但在一份声明中指出,Modulus Therapeutics 的技术有潜力提高细胞疗法的安全性和有效性,可以提高其设计和制造细胞和基因疗法的能力。Ginkgo Bioworks 新收购的这家公司是众多探索将细胞治疗用于自身免疫疾病的生物技术初创之一。该公司成立于 2020 年,由哈佛大学生物工程系校友 Max Darnell 联合创办,公司的定位是制造自身免疫细胞疗法。


04


评审登记

(1)3月14日,Madrigal Pharmaceuticals公司宣布,其开发的Resmetirom(商品名 Rezdiffra)药物已经获得 FDA 加速批准,用于治疗患有中重度肝纤维化的非肝硬化非酒精性脂肪性肝炎(此前名为 NASH,2023 年 6 月正式更名为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎,MASH)成人患者。据公司官网发布的新闻稿称,FDA 加速批准主要是基于该药物积极的 3 期临床试验数据,该药物是 FDA 批准的全球第一款同时也是唯一一款 NASH/MASH 疗法。作为一种较为常见的慢性肝病,MASH 是指除了酒精以及其他明确的肝脏损害的因素以外而导致的肝脏内脂肪过度沉积,该病的发生是由环境、遗传、饮食和代谢等多种因素相互作用的结果,其组织病理学改变包括脂肪酸堆积、线粒体功能障碍、自由基的产生、氧应激、脂质过氧化和内毒素介导的细胞因子释放等。


(2)3月18日,FDA批准了Orchard Therapeutics研发的基因疗法Lenmeldy,用于治疗异染性脑白质营养不良(MLD)儿童患者。MLD是一种罕见的致命性遗传性疾病,由ARSA基因(22q13.33)突变引起芳基硫酸酯酶A缺乏从而无法正常代谢硫苷脂,从而造成中枢和周围神经系统损害。患儿最终会恶化为植物人状态,可能需要24h重症监护,大多数患者在发病五年内去世,给家庭带来巨大的经济负担。在美国大约每 40,000 人中就有一人受到影响。Orchard 的核心技术是自体干细胞体外修饰后回输基因疗法,这种基因疗法主要分三步:首先,从因基因突变患罕见病的病人体内提取造血干细胞(一般是骨髓),然后在体外对干细胞进行基因改造(一般是转染携带正常基因的慢病毒载体),最后将改造后的自体干细胞移植回患者体内。这种疗法的最大优势在于干细胞的供体和受体是同一人,这样就避免了第三方供体引起患者产生免疫排斥,杜绝了并发症的发生。


(3)近日,百时美施贵宝(BMS)宣布FDA已经加速批准其CD19 CAR-T疗法Breyanzi,该疗法用于治疗既往接受过至少两线治疗的复发或难治性慢性淋巴细胞白血病(CLL)或小淋巴细胞淋巴瘤(SLL)成人患者。据报道披露,这是目前首个获批这一适应症的CAR-T细胞疗法。


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研究进展

(1)近期,中国科学院微生物研究所团队利用人工智能辅助 PET 水解酶的重新设计,在 8 小时内实现了高底物负载量 PET 废弃物的几乎完全解聚,为推动工业级废弃 PET 塑料的完全解聚提供了新策略。目前,这项研究成果已经以“Computational redesign of a hydrolase for nearly complete PET depolymerization at industrially relevant high-solids loading”为题发表在 Nature Communications 上。酶降解是生物降解的一种重要方法,其主要基于某些微生物产生的能够降解 PET 的水解酶,酶通过活性位点与 PET 结合,并在活性位点的催化作用下降解 PET,将其分解为小分子,而且降解过程中通常不会产生污染物,是更具前景、绿色环保的 PET 降解方式。在这项研究中,吴边和团队开发了一种结合蛋白质语言模型和力场算法的新策略,通过对来源于细菌HR29的水解酶 BhrPETase进行设计改造,得到一种新型变体酶 TurboPETase,该酶在高底物负载量(200 g/kg)PET 废弃物的条件下,在 8 小时内实现了几乎完全降解。这项研究通过结合蛋白质语言模型和基于力场算法设计出新型 PET 水解酶,兼具平衡热稳定性和高效水解能力,解决此前残留不可生物降解 PET 废弃物的挑战,在工业级 PET 塑料循环利用中展现出较大潜力。


(2)近日,韩国梨花女子大学的研究人员证明了可以用可再生的 C18 油酸生成各种 C9 化学品,包括 9-氨基壬酸(9-ANA)、1,9-壬二醇、9-氨基-1-壬醇和 1,9-二氨基壬烷。在实验中,研究人员通过激活 6 种重组酶反应和抑制一种大肠杆菌生物催化中天然酶的反应生成了 9-氨基壬酸等物质,9-氨基壬酸(属于 一类 ω-氨基羧酸)的分离产率(isolation yield)为 54%。这项研究已发表在 ACS Catalysis 上。论文的通讯作者是梨花女子大学食品科学与生物技术系教授 Jin-Byung Park 和韩国国民大学生物与发酵融合技术系副教授 Joo-Hyun Seo。本研究的重点放在了以油酸为底物高生物转化率制备 C9 化学品的生物反应工程。该团队设计了生物转化途径,并通过工程大肠杆菌菌株将靶向级联生物转化过程中发生的副反应最小化。在基于大肠杆菌的全细胞生物催化中,该团队激活了 6 个重组酶反应,并抑制了 1 个天然酶反应,最终以油酸为底物高产率合成了 9-氨基壬酸。


(3)近日,来自中国科学院微生物生理与代谢工程重点实验室的唐双焱研究团队设计并优化了一种新的生物合成途径,用于将丁香酚转化为香兰素,通过引入肉桂酰辅酶 A 还原酶(cinnamoyl-CoA reductaseCCR)催化松柏醛转化为阿魏酰辅酶 A,这种方法绕过了对两种催化剂的需要,从而消除了抑制,简化了途径。这项成果已经以“Artificial Biosynthetic Pathway for Efficient Synthesis of Vanillin, a Feruloyl-CoA-Derived Natural Product from Eugenol”为题发表在 Journal of Agricultural and Food Chemistry 上。香兰素就是一种广泛使用的香料,具有重要的商业价值。丁香酚存在于多种植物中,可作为生物合成的替代生物资源原料,但目前还没有建立直接将丁香酚转化为目标天然产物的有效方法。


(4)3月25日,美国伊利诺伊大学香槟分校的赵惠民教授团队实现非模块化脂肪酸合酶参与生成新型核糖体肽类天然产物。核糖体肽类天然产物(RiPPs)是天然来源的具有丰富化学结构和生物活性的多肽化合物。团队从自然界中发现并鉴定了一类兼具RiPPs和脂肪酸合成机制的杂合生物合成途径,可生成具有特殊脂酰基修饰的环状多肽lipoavitides,并发现了具有良好底物适应性、可作为多肽化合物改造潜在工具的酰基转移酶。相关成果“Non-modular fatty acid synthases yield distinct N-terminal acylation in ribosomal peptides”发表在2024年3月25日的Nature Chemistry期刊上。


(5)近日,江南大学陈坚团队利用DBTL框架重塑磷酸酶底物偏好性以实现N-乙酰氨基葡萄糖高效生物合成,Advanced Science在线发表了江南大学未来食品科学中心陈坚院士团队刘龙教授课题组的研究成果“Reshaping Phosphatase Substrate Preference for Controlled Biosynthesis Using a “Design–Build–Test–Learn” Framework”该研究集成了分子动力学模拟、量子力学计算以及结构生物学等多学科研究策略,提出了一个设计-构建-测试-学习(DBTL)迭代框架,通过理性设计显著改善了磷酸酶BT4131的催化活性及底物专一性,并大大促进了N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)微生物细胞工厂的生产效率。


(6)3月31日,第四军医大学西京医院的赵晓迪教授、卢瑗瑗副教授、聂勇战教授、王新教授等在国际顶尖学术期刊 Cell 期刊发表了题为:Cancer SLC6A6-mediated taurine uptake transactivates immune checkpoint genes and induces exhaustion in CD8+ T cells 的研究论文。该研究发现,肿瘤细胞通过过表达牛磺酸转运体 SLC6A6 来与 CD8+T 细胞竞争牛磺酸,这诱导了 T 细胞死亡和耗竭,导致肿瘤免疫逃逸,从而促进了肿瘤进展和复发,而补充牛磺酸可以重新激活耗竭的 CD8+T 细胞,并提高癌症治疗效果。总的来说,这项研究结果表明,肿瘤-SLC6A6 介导的牛磺酸缺乏促进了肿瘤免疫逃逸,而牛磺酸补充可以重新激活耗竭的 CD8+T 细胞,并提高癌症治疗的效果。



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