インタビュー対象者が、おそらく私が聞いたことのない種類の技術について話そうと連絡をくれたとき、私の興味は高まりました。 そして読者の皆さん、彼らは正しかったのです。
Grant Aarons は、より持続可能で化石燃料への依存度が低い製品を製造するために、無細胞バイオ製造技術を使用して化学プロセスを変革する合成生物学会社 FabricNano の共同創設者兼 CEO です。
具体的には、洗浄製品、バイオ医薬品、バイオ燃料、バイオプラスチックなどの製品に使用される持続可能なバイオベースの化学物質の収益性の高い生産を可能にする生体触媒を開発しています。
これは実際には何を意味するのでしょうか?また、なぜ重要なのでしょうか? 分解してみましょう。
アーロンズは次のように説明します。
「私たちは無細胞バイオ製造の分野で働いています。 それは、気候技術、合成生物学、産業変革の交差点のようなものです。」
同社は、発酵と同じ基本的な化学反応が世界の化学品市場に力を与えることを期待している。
アーロンズ氏によれば、
「生物学には多くの可能性があります。 人間が必要とするすべての材料、そして私たちが毎日消費する材料について考えてみると、それがガラス、コンクリート、木材ではないとしても、私たちは本質的に石油由来の化学物質について話していることになります。今日、世界の温室効果ガスの 10% を占めているのです。ガス排出量。
それでは、石油から作られた他の材料をすべて使用しているのであれば、なぜ生物学からそれらを作ることができないのでしょうか?」
えーっと、生体触媒って何ですか？
良い質問。 生体触媒とは、化学反応を加速する (触媒する) ための生物学的システムの使用を指します。 酵素は生物学的触媒として作用するタンパク質の一種で、プロセス中に消費されたり永久に変化したりすることなく、細胞内の化学反応の速度を高めます。
たとえば、ビール中の酵母は酵素生体触媒のカスケードを使用して糖をアルコールに変換します。 胃や腸にある酵素は、食べ物を分解して体に吸収できるようにする生体触媒です。
しかし、酵素は細胞の外では生存するのに苦労しており、ほとんどの酵素は細胞の外で数時間以内に破壊または分解されてしまいます。 このため、酵素を使用して何かを大規模に生物生産することが困難になります。
アーロンズ氏は、2000年代初頭、数十の新興企業が全細胞微生物生体触媒を設計し、大量市場向けのバイオベースで持続可能な化学物質を生産するために数十億ドルを費やしたと説明した。
しかし、アーロンズ氏は、ほとんどの微生物工場は非効率的で、時間がかかり、規模が予測できないと特徴付けています。
「私たちは、生化学の基本単位である酵素を使用して化学物質を生産したいと考えています。
しかし、私たちは無細胞バイオ製造に関する根本的な問題を防ぐ必要があります。それは、酵素を細胞の外に取り出すとすぐに、酵素がほどけて広がり、約 1 ～ 2 時間後には機械が機能しなくなるということです。 それは工業的なプロセスではありません。」
バイオ製造のコスト削減
FabricNano は、バイオ製造に必要なすべてのコンポーネントを収集し、それらを人工表面上に同じ場所に配置します。 同社は、DNA で作られたナノウエハー生地から、一般的な固体担体、コーヒー粉、さらには単純な石などの工業的に入手可能な材料に至るまで、あらゆるものを試してきました。
アーロンズ氏はこう説明した。
「FabricNanoでは、細胞から酵素を取り出します。 したがって、これらは非生物であり、キャリア材料の上にある機械材料のブロックにすぎません。 担体材料の上に配置すると、酵素は 6 か月から 1 年間持続し、工業用反応器で経済的に使用できます。
マイクロプロセッサや半導体について考えてみましょう。 動作の基本単位であるトランジスタとシリコンウェハが備わっています。 組み合わせがインパクトです。
したがって、Nvidia がシリコンの上にトランジスタを配置することを学んだのと同じように、FabricNano は他の天然キャリア材料の上に酵素を配置し、これら 2 つが相乗的に連携します。」
現在、酵素は非常に耐久性があり安定しているため、バイオプラスチック、バイオ燃料、酵素を使用して作られる特定の種類の抗生物質などの汎用化学物質の製造に適しています。
さらに、これらの生体触媒は「ドロップイン」として知られているため、既存の産業機器やノウハウ (充填層または連続撹拌タンク反応器など) にそのまま導入できます。
アーロンズ氏は、特に「地球の無害化」と「家庭の無害化」に関心を持ち、洗浄剤などの製品に含まれる石油などの成分を除去する取り組みが、ファブリックナノの最大の市場牽引力であると見ている。
同社は、バイオディーゼル製造の主要な廃棄物であるグリセリンから 1,3 プロパンジオールなどの化学物質を生成することに成功しました。 1,3 プロパンジオールは、シャンプーなどの消費者製品に含まれる化石燃料ベースのポリエチレン グリコールの代替となる成分です。
アーロンズ氏はこう主張する。
「大声で言うのはとても奇妙ですが、このテクノロジーの将来は、誰もが必要なときに、手のひらで必要なバイオベースの材料変換にアクセスできるようになることです。
それが約束です。 非常に大きな装置を必要とせず、高温や高圧を必要とせずに、粉末の形で生物学を手に入れることができ、衣服をきれいにしたり、家を掃除したり、胃の消化不良を予防したりするために必要なことは何でもできます。」
FabricNanoは、すでに酵素を使用しているクライアントが自社のプロセスや製品を改善できるように、無細胞生体触媒を製造したり、天然担体材料に結合するように設計された酵素配列IPをライセンス供与したりすることで、その取り組みを商業化する予定だ。
このライセンスアプローチにより、酵素がすでに開発されているものの、無細胞生体触媒として必要な安定性と性能を実現するために酵素が進化していないため、酵素がすでに開発されているにもかかわらず、無細胞環境での性能を発揮するのがまだ難しい場合に、クライアントは FabricNano のプラットフォームから恩恵を受けることができます。
FabricNano の顧客は、新興企業から住友化学会社のような国際的な化学企業の顧客まで多岐にわたります。
同社はアトミコとホクストンVCのほか、エマ・ワトソン（国連大使兼女優）、ビズ・ストーン（Twitter創設者）、元バイエル幹部アレクサンダー・モスコ、女性向け健康ブランド「エルヴィー」創設者のタニア・ボーラーなど著名なエンジェル投資家らの支援を受けている。
リード画像: FabricNano。 写真: クレジットなし。