Hvorfor henter FBI enzymer fra Patagonia for narkotikapåvisning?

Kura Biotech er den største enzymprodusenten du aldri har hørt om. De har satt seg inn i proteinteknisk dyktighet helt fra hjertet av Sør-Amerika. Historien deres viser hva som er mulig hvis vi bryter konvensjonene og bygger oppdragsdrevne vitenskapsselskaper utenfor de tradisjonelle episentrene for innovasjon.

I kjølvannet av pandemien er fjernarbeid på moten. Slik var det ikke for ti år siden. Og selv i dag, med flere og flere selskaper som unnslipper murstein og mørtel, er biologer trege med å tilpasse seg.

Laboratoriearbeid kan riktignok ikke forekomme i en stue. Forskere trenger fysiske rom for å jobbe. Men de trenger ikke være skulder ved skulder med alle de jobber med. Kura Biotech innså dette tidlig.

ANNONSE

"Selv før pandemien var vi overbevist om at du kunne være koblet til verden uten å være midt i mellom ting," sa Manuel Rozas vitenskapelig leder og grunnlegger av Kura Biotech da jeg snakket med ham i forkant av SynBioBeta-konferansen. Mens de fleste ville ha rådet ham til å gå rett til risikokapitalister i The Bay Area og Boston, henvendte Rozas seg til en by med 40,000 XNUMX mennesker i Sør-Chile.

I tillegg til å være hjemmet hans, hadde Chile noe å tilby som det måtte en chilensk vitenskapsmann til for å gjenkjenne – et bløtdyr med et mageinstinkt om narkotikamisbruk.

Rød abalone – store, rusthuggede bløtdyr – sprer seg langs kysten av Puerto Varas og er en potent kilde til et enzym kalt Beta Glucoronidase. Beta Glucoronidase, som vi vil kalle BG for kort, brukes til å oppdage opioider og andre medikamenter i urin. BG er vanligvis hentet fra storfe, men storfe BG er mindre effektivt. Dessverre er ikke selv abalone BG veldig effektivt. Det er her Kura Biotech kommer inn.

ANNONSE

Når et medikament behandles av leveren, tilsettes en liten merkelapp for å gjøre stoffet mer vannløselig, slik at det kan passere ut av kroppen i urinen. Den merkelappen blir spaltet av BG, slik at det originale stoffet kan oppdages. Hele prosessen i typiske rettsmedisinske arbeidsflyter tar mellom fire og seksten timer.

Rozas og teamet prøvde å finne en bedre måte. Ved å bruke en tredelt tilnærming konstruerte de versjoner av BG-enzymet som kunne behandle medisiner raskere og mer effektivt. Deres tilnærming inkorporerte såkalt "rasjonell design", "semi-rasjonell design" og "rettet evolusjon."

I rasjonell design gjøres individuelle endringer i spesifikke deler av enzymet som forskerne forventer vil påvirke hvor godt det fungerer. I semirasjonell design er flere deler av enzymet målrettet på en gang. I rettet evolusjon muteres enzymet tilfeldig, og mutanter med bedre ytelse velges og videreutvikles.

ANNONSE

Kura Biotechs resulterende serie av BG-enzymer kan oppnå nesten på minutter det som tidligere tok timer. Det er derfor Kura nå er den største leverandøren av BG-enzymer, ikke bare i Chile, men over hele verden. Selv FBI bruker Kura Biotech-enzymer, og med den nåværende opioidkrisen er etterspørselen stadig økende.

Men opioidepidemien er ikke den eneste folkehelsekrisen som er påvirket av Kura Biotech. Da pandemien sendte forskere hjem i 2020, la Rozas og teamet en plan for å komme tilbake på jobb. De utviklet COVID-deteksjonssett basert på en teknologi kalt RT-LAMP, som er en type PCR som fungerer raskere og billigere.

ANNONSE

På 4 måneder utviklet de en test som ble brukt på 4 millioner mennesker. Det er omtrent 20 % av befolkningen i hele landet Chile.

"Vi var i stand til veldig raskt å utføre noe med det utfordringsnivået, på grunn av typen kultur, typen mennesker vi har her," sa Rozas.

Det er den kulturen som tiltrakk Shervin Kamkar, VP for forretningsutvikling hos Kura Biotech. "Deres evne til å svinge veldig raskt og sette ingeniørteamet sitt til å jobbe [på innsatsen] er veldig bra," bemerket han. Kamkar har en stamtavle som inkluderer giganter som Illumina
ILMN
og Roche. Og han bor ikke i Patagonia.

En selvskreven genomikk-nerd, Kamkar kom om bord for å lede Kuras ekspansjon i en ny retning. Genomikk – vår evne til å forstå og utnytte kraften til DNA – er nøkkelen til presisjonsmedisin. Og enzymer som lager, modifiserer og leser DNA er avgjørende for genomikk.

ANNONSE

"Kura har utviklet en veldig kraftig plattform for å modifisere og forbedre enzymer," forklarte Kamkar. Hvert enzym er unikt og krever en unik analyse for å studere og forbedre den. Kura utmerker seg ved å bruke et snikskytterlignende fokus på et bestemt enzym for raskt å utvikle analyser som gjør dem i stand til å teste massevis av forskjellige funksjoner raskt og rimelig. Enzymer er også patenterbare. Det betyr at det krever litt kreativitet å finne enzymer som gir små selskaper frihet til å operere uten å måtte betale lisensavgifter.

"Kura er kvikk nok og sulten nok til å gjøre produktutvikling slik vi burde gjøre det." Og det er ifølge Kamkar ved å bruke innspill fra markedet om hvilke enzymer som trengs. Akkurat nå er markedet fokusert på et DNA-byggende enzym kalt TDT.

ANNONSE

TDT er en slags superbygger ved at det ikke krever en eksisterende DNA-streng for å kopiere, men kan legge til byggesteiner til en hvilken som helst streng. Det som gjør det så attraktivt, er at det kan brukes til å bygge helt nytt DNA.

Men i likhet med BG, kommer ryggraden som brukes for de fleste TDT-er vanligvis fra storfekilder. Kura bruker en ny TDT-ryggrad som ikke kommer fra storfe- eller musesekvenser, og er ikke beskyttet av tidligere patenter. Enzymet deres er spesielt dyktig til å legge til nye byggesteiner til DNA, som kan tillate det å utføre nye funksjoner. Dette enzymet vil være en lanseringsrampe som kan tilpasses og tilpasses for å passe butikkbehov.

På den kommende SynBioBeta-konferansen i Oakland debuterer Kura med Excel TDT Partnership Program for å finne partnerbedrifter med slike boutique TDT-applikasjoner. Om deres aktiviteter på SynBioBeta sa Kamkar: "Hvis du kommer og ser oss på standen vår, vil vi plante et tre til ære for deg i brennearrene i California."

ANNONSE

Veldig på merke for et sertifisert B Corp som gir 2% av salget deres til en stiftelse for å finansiere medarbeiderledede prosjekter for bærekraft og støtte til sårbare befolkninger.

Det skal sies at laboratoriearbeid ikke kan vanligvis oppstå i en stue. Men det var akkurat der Rozas startet. Han startet sitt første vellykkede selskap fra et laboratorium i huset hans, og deretter startet han opp Kura Biotech uten finansiering fra venturekapital. I tillegg til å lage bølger innen rettsmedisinsk narkotikadeteksjon og COVID-diagnose, brukte de det de lærte i utviklingen av COVID-analysen til å lage tester for mattrygghet. Nå har de rettet blikket mot genomikk.

Kura betyr "stein". Det kan sies at de har bygget et grunnlag for en ny type bioteknologiselskap; en som er unnfanget på et sted der folk ønsker å bo; en som tiltrekker seg den typen vitenskapsmann som kan tenke utenfor boksen og svinge raskt; en som påvirker lokalsamfunn utenfor Boston og The Bay.

ANNONSE

Et merkevarebyrå som intervjuet Kuras folk kalte dem "opprørere med en sak".

"Vi er ikke bare enda et bioteknologiselskap. Hva vi gjør, hvordan vi gjør det og hvor vi gjør det er annerledes, sa Rozas.

Så mye er tydelig. Og hvis det å gå bort fra den velkjente veien for bioteknologi er et opprør, er det et edelt opprør – et opprør som flere av de store gründerhjernene i vitenskapen bør vurdere.

Takk til Jenna Gallegos for ytterligere forskning og rapportering om denne artikkelen. Jeg er grunnleggeren av SynBioBeta, og noen av selskapene jeg skriver om, inkludert Kura Biotech, er sponsorer av SynBioBeta konferanse. For mer innhold kan du abonnere på mitt ukentlige nyhetsbrev og følg meg videre Twitter og Linkedin.