中国病原生物学杂志

弈柯莱生物罗煜:从酶催化合成解构合成生物学

 

"相比于细胞工厂,弈柯莱选择起步的体外酶催化领域产业化路径更清晰。"

本文为IPO早知道原创

作者|罗宾

核心观点

1、为何合成生物学的产业化能力进入新的高增长阶段?

2、弈柯莱如何建立研发与生产双重竞争力,并支持其快速商业化?

3、国内外的资本如何看待不同类型的合成生物学公司?

4、合成生物学在产品革新领域还能如何进一步拓宽边界?

全球合成生物学的发展浪潮自2010年就陆续掀起,早在那时,Amyris(AMRS.US)在纳斯达克上市;今年4月,合成生物学独角兽Zymergen(ZY.US)上市,现市值超40亿美元;另一家合成生物学龙头Ginkgo Bioworks已经达成相关协议,有望通过SPAC上市,目前估值约150亿美元。

在A股市场,凯赛生物(.SH)等企业是合成生物学在资本市场的代表,在国内相关的一级市场投融资表现强劲。2020年11月,恩和生物(Bota Bio)完成经纬中国领投的1500万美元A轮融资后,今年3月再获巴斯夫创投的战略投资。2021年2月,蓝晶微生物(Bluepha)完成了来自高瓴创投、光速中国等机构的近 2 亿元人民币的 B 轮融资,创下了国内合成生物学初创企业单笔融资纪录。今年4月,弈柯莱完成了近3亿元人民币的C轮融资,由淡马锡、招银国际投资,再次刷新该领域的融资成绩。

合成生物学是通过工程化的思路,对生物体功能代码(酶、合成途径,及底盘细胞的代谢调控网络等)进行重编以设计出带有新型功能的生命体并完成特定用途的一门崭新科学;酶催化聚焦于酶的设计与改造,以体外无细胞形式执行生物合成,是合成生物学在体外反应的一种表现形式。

投射到商业世界,以石化为生产方式的基础材料创新已见顶,新需求在倒逼新技术创新。尤其是我国的“碳中和”目标,非常需要合成生物学的技术对传统生产方式、供应链、产品进行全面替代——在同样应用场景下,将所有的石油基产品换成生物基材料,可以很大程度减少碳排放。

技术的突破支持了合成生物学的兴起与发展。2000年前后,人类基因组计划带动基因组测序成本大幅下降;2010年左右,DNA合成技术的突破解决了海量基因数据获取和基因合成的问题,之后,获得2012年诺贝尔奖的CRISPR基因编辑技术使精准、快速地编辑底盘细胞成为可能。由此,限制合成生物学的技术瓶颈都被打破,合成生物学的产业化到了新的高增长的拐点。随着AI训练成本大幅下降,合成生物学公司的产业化能力进一步加强。

2015年,弈柯莱(全称为弈柯莱生物科技(上海)股份有限公司,文中简称“弈柯莱”)正式成立,从事酶催化、合成生物学方法研究和开发并将技术应用于规模化生产。

2021年1月,弈柯莱已经进入上市辅导阶段,公司拟冲刺科创板。

从技术平台到终端产品

弈柯莱现已建成酶工程、基因原件工程和基因编辑三大主要技术平台,这是公司产业化的基础。弈柯莱现拥有超过 50,000 种酶,涵盖了工业常用的所有 21 类化学反应的酶库资源,酶催化生产单元的总发酵容量达到 150 m3。同时具备对酶的创新改造,发酵、固定化及应用于规模化生产的能力。

在基因原件工程方面,弈柯莱有巨大的多物种基因原件库,包括大肠杆菌、酿酒酵母、毕赤酵母等模式菌株,以及变铅青链霉菌、米曲霉和橘青霉等非常用模式菌等原件库,库容量超过100,000余种启动子、RBS和终止子,具备了如Gibson拼接、酵母TAR技术等快速基因重组技术,可以实现生物合成途径的快速拼接和组装。

在基因编辑技术的开发方面,弈柯莱具有针对不同微生物物种,如各类丝状真菌,链霉菌以及酵母的CRISPR-Cas9原件,含有适用于不同微生物物种的抗性基因,营养缺陷型标签和复制子的质粒系统,能够作为载体将CRISPR-Cas9高效递送至微生物体内,进行基因编辑。

通过这三大平台的技术积累,弈柯莱在酶催化和合成生物学领域建立优势,产品应用于医药、农业和食品等领域。目前公司酶催化平台和合成生物学平台已量产和待量产的产品包括西他列汀中间体、手性氰醇、度鲁特韦中间体、NMN、卡泊芬净等。

商业化第一步:医药存量市场

相比于国外合成生物学投融资市场,国外的资本对长时间没有产品的技术研发型企业宽容度似乎更高。国内资本则偏爱技术背景强、同时商业化能力得到证明的企业。Zymergen在推出首款产品Hyaline(一种可用于电子器件设备的新型生物薄膜)之前,很长一段时间未有营收或通过提供研发服务获得营收。而国内企业凯赛生物、弈柯莱都较早重视到科研的产品化。