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億歐網(wǎng)專訪|擎科基因工廠 -- DNA合成平臺化,賦能生物經(jīng)濟發(fā)展

北京2023年6月7日 /美通社/ -- 已經(jīng)過去的一季度,擎科生物業(yè)務(wù)上演著火熱景象,基因合成訂單、銷售額均沖刺著"開門紅"。

作為"基因工廠"概念的提出者與踐行者,擎科生物完成生產(chǎn)要素的自我聚集之后,正大步跨越,產(chǎn)品和服務(wù)覆蓋范圍從實驗室走入工業(yè)界,系統(tǒng)性地打通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的路徑。

在擎科生物副總裁杜軍博士看來,通過基因編輯與合成的底層技術(shù),可以實現(xiàn)生物制造、生命科學(xué)應(yīng)用的延伸。這一觀點,暗含了對趨勢的判斷。麥肯錫預(yù)計全球經(jīng)濟活動中60%的物質(zhì)產(chǎn)品可依托生物技術(shù)進行生產(chǎn),在2030年至2040年期間,合成生物學(xué)技術(shù)每年將為全球帶來2萬億至4萬億美元的直接經(jīng)濟效益。

想要抓住生物經(jīng)濟的發(fā)展機遇,企業(yè)必須在關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)化節(jié)點具備成本優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢,繼而對各個領(lǐng)域進行顛覆性創(chuàng)新。擎科生物也拾階而上,從基因合成技術(shù)的點,串聯(lián)起基因工廠服務(wù)平臺的面。

4月8日,擎科生物合成生物學(xué)金壇產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)啟動,標志著"基因工廠"又一重點項目的實施。該項目將通過基因合成的技術(shù)優(yōu)勢,為生物醫(yī)藥和合成生物學(xué)領(lǐng)域高效發(fā)展提供原動力,推動核酸藥物技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。這一基地的落成,意味著其開啟了擴圍之路。

"擎科生物現(xiàn)在處于一個由點及面整體串聯(lián)的高速發(fā)展階段。"杜軍博士總結(jié)道,這個發(fā)展階段中,會更強調(diào)服務(wù)的綜合性和衍生性。

在合成生物學(xué)炙手可熱的今天,擎科生物的商業(yè)模式和競爭壁壘如何讓其征服一眾投資機構(gòu)?未來又會有哪些技術(shù)新突破?杜軍博士接受了億歐大健康的專訪,并從多個維度做出解答。

一、技術(shù)"點金手"串聯(lián)成基因生產(chǎn)工廠

一個被業(yè)內(nèi)公認的觀點為,在生命科學(xué)領(lǐng)域,無論是研究、診斷、治療還是制造,都將全面邁入以基因為主導(dǎo)的分子生物學(xué)時代。具備先進底層自主研發(fā)能力的企業(yè),勢必成為行業(yè)新秀。

擎科生物立足于基因合成賽道,扎下的第一個錨點便是全自主產(chǎn)業(yè)鏈,確保整條產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控。

從上游來看,基因合成配套儀器有 DNA/RNA系列合成儀,核酸純化儀、氨解儀、分裝儀、稀釋儀等多種合成系列及配套儀器設(shè)備,基因合成原材料有CPG、合成單體、修飾原料和溶劑、合成柱、合成試劑等。

越往上游,越"卡脖子",是一個不爭的事實。擎科生物通過原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、消化吸收再創(chuàng)新三種創(chuàng)新模式實現(xiàn)合成的所有要素的積累,實現(xiàn)了基因工廠生產(chǎn)要素的自我聚集,擁有顯著的技術(shù)和成本優(yōu)勢。

以可控微孔玻璃珠(CPG)為例,其為熒光探針合成過程中的關(guān)鍵反應(yīng)載體,但一直為海外公司所壟斷。擎科生物通過自主研發(fā)攻克了這一難點,一舉打破基因合成上游四面環(huán)壁的境況,并且具有孔道均一、不易堵塞、溶劑利用效率高、產(chǎn)品參數(shù)穩(wěn)定等優(yōu)點。

就儀器設(shè)備而言,擎科生物在2014年成功研制出首臺單鏈核酸合成儀-192,并在隨后的幾年開發(fā)出系列可應(yīng)用于不同領(lǐng)域具備差異化功能的關(guān)鍵儀器設(shè)備,如不同規(guī)格合成儀、純化儀、溶解儀、分裝儀等儀器。

"我們圍繞著高質(zhì)量、高通量、高載量三個維度進行技術(shù)研發(fā),圍繞著全應(yīng)用體系開發(fā)相應(yīng)的技術(shù)。"杜軍博士說道,在全自主的產(chǎn)業(yè)鏈中,需要儀器系統(tǒng)、原材料、合成工藝共同支撐,以此匯集成"基因工廠"的全要素。

緊抓創(chuàng)新機遇,突破關(guān)鍵核心技術(shù)。擎科生物高度重視科技研發(fā)投入,目前已成為國內(nèi)少有的實現(xiàn)了集原料、酶、底盤細胞、基因元件等要素為一體、分離純化技術(shù)等工藝完全自主的基因合成智能化生產(chǎn)企業(yè)。

這位專家型的管理者頗有戰(zhàn)略直覺,在他看來,回歸生物經(jīng)濟和基因經(jīng)濟的底層邏輯,基因合成端還是要以低成本、高效智能化方式生產(chǎn)。

也正是這種判斷,讓"基因工廠"走上了智能化生產(chǎn)道路。擎科生物打通了從基因合成設(shè)備、合成原材料、新合成工藝到基因組裝的分子生物學(xué)試劑的產(chǎn)業(yè)鏈條,通過將原料、設(shè)備、工藝串聯(lián)起來,搭建起智能化生產(chǎn)線,極大提高了基因合成的成功率和交付率。

如今,擎科生物已經(jīng)成為基因合成領(lǐng)域的"佼佼者",寡核苷酸合成快至次日達,DNA片段合成最短2個工作日,基因合成交付時間最快可至5個工作日,最長合成長度可達200 kb,Sanger/Fast NGS測序驗證,100%準確。

二、拓展服務(wù)半徑,基因合成平臺輻射多場景業(yè)務(wù)

拓展服務(wù)半徑,平臺型企業(yè)的華麗轉(zhuǎn)身。

依托現(xiàn)有的基因合成全產(chǎn)業(yè)鏈,擎科生物打造基因工廠服務(wù)模式,承接國內(nèi)生物經(jīng)濟發(fā)展浪潮中對基因合成的需求,為整個產(chǎn)業(yè)提供平臺型技術(shù)與服務(wù),扮演"賣水人"角色。

"從基因合成技術(shù)到合成平臺,再到全生產(chǎn)要素自主構(gòu)建的智能化‘基因工廠',擎科生物的發(fā)展路徑正在往合成生物學(xué)下游延伸,輻射多場景業(yè)務(wù)。"杜軍博士一針見血指出,這背后是他所窺得的行業(yè)發(fā)展機遇與前景。

近年來合成生物學(xué)日漸升溫,頻頻出現(xiàn)在政策頂層設(shè)計中。2022年5月,國家發(fā)展改革委更是印發(fā)《"十四五"生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》,提出包括合成生物學(xué)在內(nèi)的生物經(jīng)濟是未來中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的新動力,重要性不言而喻。

立足政策熱點,行業(yè)規(guī)模也令人心向神往。據(jù)國家發(fā)改委創(chuàng)新驅(qū)動中心預(yù)測,到2025年,生物經(jīng)濟的總量有望達到22萬億人民幣。作為生物經(jīng)濟重要的底層技術(shù),Markets and Markets Research大膽預(yù)測,全球基因合成的市場規(guī)模在2026年將超千億人民幣。

擎科生物突破技術(shù)壁壘形成基因合成全自主產(chǎn)業(yè)鏈的基因工廠,并向下游多個應(yīng)用領(lǐng)域拓展,以此推動生物技術(shù)和生物經(jīng)濟發(fā)展。

在杜軍博士看來,合成生物應(yīng)用領(lǐng)域主要有三大類:一類是生物醫(yī)藥,從以前的小分子藥到現(xiàn)在的大分子藥、蛋白藥、核酸藥物,是人類逐漸揭開基因神秘面紗的過程;第二類是生物制造,比如合成生物學(xué)菌種改造;第三類是育種存儲,應(yīng)用在環(huán)境、農(nóng)業(yè)、食品類當中。

目前該公司業(yè)務(wù)范圍涵蓋合成基因組學(xué)產(chǎn)品及服務(wù)、生命科學(xué)研究設(shè)備及原料、生物制造CXO三大方向。同時圍繞應(yīng)用體系進行布局,涉足生物醫(yī)藥如IVD原料、核酸藥物、蛋白、CGT、疫苗等,合成生物制造、基因儲存、生物育種等領(lǐng)域,為生物技術(shù)和生物經(jīng)濟服務(wù)。

以炙手可熱的寡核苷酸藥物(又名小核酸藥物)為例,千億市場規(guī)模在前,但受限于現(xiàn)有工藝設(shè)備、生產(chǎn)速度和成本等多方面因素而踟躕不前。常規(guī)的DNA合成儀只能合成毫克級的寡核苷酸,大規(guī)模核酸合成儀和純化設(shè)備十分昂貴,且只能被少數(shù)大型跨國公司所壟斷。

寡核苷酸規(guī)模化生產(chǎn)過程中存在諸多困難,高精密的固相合成設(shè)備及可放大的線性合成工藝是其中兩個關(guān)鍵核心技術(shù)。擎科生物歷時15個月成功研發(fā)出了高載量寡核苷酸合成儀——擎核TsiKer?,用以解決寡核苷酸制造的源頭合成技術(shù)問題,可以高效、快速地合成寡核苷酸,最高載量可達12 mmol,耦合效率99.5%以上。


擎核TsiKer?高載量合成儀不再受限于毫摩爾級合成量,單次可合成克級以上的產(chǎn)品,集成專業(yè)的合成程序、精密的液路系統(tǒng)、智能的控制系統(tǒng)、穩(wěn)定的硬件系統(tǒng)等諸多優(yōu)勢,有望助推我國核酸藥物進入創(chuàng)新和突破的發(fā)展新階段。

打破工藝放大和質(zhì)量控制的壁壘同時,擎科生物還可以提供ASO、siRNA、miRNA、saRNA、sgRNA等多種產(chǎn)品合成服務(wù),并提供IND申報支持,為核酸藥物企業(yè)提供高標準、高質(zhì)量的核心原料。

三、基因工廠驅(qū)動降本增效 基因平臺加速應(yīng)用拓展

對于擎科生物的未來發(fā)展構(gòu)想,杜軍博士將它設(shè)定為"平臺型",按照"萬物皆可合"與"合完即可用"的發(fā)展思路,公司具備往下游延伸應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。

全生產(chǎn)要素自主的"基因工廠",多年積累的基因合成技術(shù)和設(shè)備成果,可以讓擎科在面對客戶需求時游刃有余,針對不同應(yīng)用場景對應(yīng)不同合成方式,實現(xiàn)高效、低成本的化學(xué)合成。這種能力可在不同場景復(fù)制,延展空間巨大。

"擎科生物生產(chǎn)體系結(jié)構(gòu)完備,可以衍生下游應(yīng)用的服務(wù),正由被動型服務(wù)的提供者向主動型合成平臺跨越。"杜軍博士規(guī)劃道。依托于已有全自主產(chǎn)業(yè)鏈的基因工廠,擎科生物在核酸藥物、CGT、生物制造等方向持續(xù)深耕,反哺行業(yè)的發(fā)展。

基因合成相當于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的底層支撐,手握著底層技術(shù)的底牌向下游延伸,發(fā)展邏輯水到渠成??梢源_定的是,基因工廠打開了擎科生物"構(gòu)建服務(wù)平臺"大門的鑰匙,也拉高了其未來盈利的天花板。

原文鏈接:https://www.iyiou.com/interview/202306051046241

消息來源:
北京擎科生物科技股份有限公司
億歐網(wǎng)
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