Indibiome - es el nuevo negro (algo muy elegante) - este es el nombre del artículo en inglés (
enlace a Habr ), aquí hay una traducción de mi propio texto.
Los microbios indígenas en el apogeo de la moda, al igual que en las industrias de la electrónica y la informática, las oficinas de diseño de microbios podrán satisfacer las necesidades de salud, agricultura, producción de alimentos, industria.
Indibiome se discute en mi artículo anterior en ruso (
enlace ). indibiome es un microbioma raíz, originado a partir del término "pueblos indígenas", el término se usa a continuación en el significado de "inherente a un determinado entorno, localizado y optimizado para una existencia sostenible".
Sin embargo, los microbios siempre han existido, sin embargo, las tecnologías que permiten una manipulación microbiana eficiente, así como los datos genéticos y experimentales acumulados en una variedad de comunidades microbianas, han alcanzado el nivel requerido solo en la última década. A continuación se muestra mi concepto de una "oficina de desarrollo de indibiome" interdisciplinaria, y me complacerá sus comentarios en los comentarios.
Las aplicaciones informáticas y electrónicas se desarrollan según las necesidades: primero se plantea el problema y la solución se desarrolla como una combinación de los materiales, elementos, bibliotecas de software y dispositivos más recientes y más económicos. En el mundo microbiano, todo funciona de manera básicamente diferente: alguien descubre propiedades microbianas sobresalientes (una enzima que puede funcionar a una temperatura más alta, la capacidad de expulsar a otros microbios dañinos, etc.), y luego intenta crear una aplicación con esta propiedad . Desde el punto de vista de causa y efecto, primero observamos el efecto y luego tratamos de manipular la causa (microbio) en cualquier aplicación posible. Esto proporciona soluciones en las que los microbios son la parte principal, y la suma de tecnologías es rara, es lo mismo que producir microcircuitos en nuevos factores de forma, pero no tener placas base adecuadas o conjuntos de desarrolladores de software destinados a utilizar todo el potencial.
Una pequeña idea de la diferencia entre microbios e indibiome en el contexto de este artículo, indibiome es un conjunto de microbios diferentes en equilibrio estable, que se apoya en interacciones microbianas. Estudiamos microbios individuales lo suficientemente bien, y muchos de estos están incorporados en tecnologías de miles de millones de dólares, mientras que la comprensión del microbioma está lejos de ser completa debido a la complejidad que surge de muchas interacciones. Desde el punto de vista de la aplicación, usualmente usamos microbios para la producción: sustancias biodegradables, drogas (por ejemplo, insulina), fermentación de alimentos y alcohol, etc. A veces, como fuente de nuevas moléculas para la medicina y la biotecnología. Los microbiomas (consorcios de bacterias) se consideran principalmente junto con el nicho que ocupan: el microbioma intestinal y los intestinos, el microbioma y la piel de la piel, el microbioma lacustre y el lago. Nos enfocamos en soluciones que son útiles para un nicho cuando intentamos influir en el microbioma, en otras palabras, el enfoque general es resolver el problema del nicho agregando, mejorando y manipulando el microbioma. Una buena pista al elegir una configuración de microbioma puede ser el conocido microbioma de nicho: indibiom, por ejemplo, muchas marcas en el campo del cuidado vaginal se inspiran en estudios recientes del microbioma vaginal (
enlace al artículo sobre Habré).
Los primeros pasos se tomaron en el cuidado de la salud, ya que el microbioma intestinal y los intestinos son aparentemente una de las partes fundamentales de la salud humana, las otras áreas son el suelo y la piel, y luego, donde el uso de un sistema abierto puede beneficiar. Además, puede estar interesado en los indibioms de edificios, automóviles, ropa, mascotas. Donde sea que esto pueda resolver problemas, por ejemplo, garantizar la seguridad de la producción de alimentos utilizando el indibiom del edificio de la fábrica o la protección contra infecciones nosocomiales en el hospital utilizando el indibiom de las instalaciones, o reducir el nivel de alergia a las mascotas.
Comprender la complejidad del microbioma solo es posible con enfoques multidisciplinarios. Una vez que se ha seleccionado un problema relacionado con el nicho: la bioinformática y la búsqueda literaria reducirán el campo de investigación, la biología molecular se usará para pruebas de laboratorio y manipulaciones, y finalmente los sistemas de ingeniería se pueden usar para modelar el nicho original (donde, gracias a la capacidad de los sensores, el modelo se puede digitalizar ver proyecto
SHIME y M-SHIME - ProDigest - un simulador del intestino) y, finalmente, el microbioma debe ser entregado al sitio utilizando enfoques de la ciencia de los materiales. Con este enfoque, incluso se pueden formar microbiomas locales de novo.
Todos los hechos anteriores nos llevan al concepto de oficina de diseño de microbiomas. Los servicios de diseño industrial y creación de prototipos ya están funcionando: a una persona se le ocurren proyectos de relleno y electrónica, y la compañía desarrolla una tableta, diseña e imprime en 3D la carcasa del dispositivo, construye un prototipo y produce software operativo interno o lo conecta a la nube. Pero todo comenzó con un problema que debe resolverse, y alguna idea sobre cómo hacerlo. Las tecnologías microbianas a fines de 2020 ya no son ciencia espacial, el cultivo de bacterias y su clonación están disponibles para todos, así como la compra de microchips y procesamiento de datos. Cualquier solución se puede probar en unos pocos meses.
Por el momento, los impulsores tecnológicos son instituciones académicas, principalmente creando spin-offs como proyectos paralelos con científicos de los principales proyectos de la institución. Esto generalmente ocurre cuando un equipo científico piensa en aplicar el efecto descubierto y avanza activamente. Los spin-offs son un lugar común en áreas como la fotónica (por
ejemplo ), donde la investigación es para aplicaciones, y esta práctica es nueva en el mundo de los microbios. Potencialmente, los logros académicos en el campo de la microbiología contienen varias soluciones a los problemas existentes.
Si bien el núcleo de la solución vendrá del área del microbioma, el "empaque de la solución" es aún más emocionante. Se pueden obtener partes adicionales de la decisión final utilizando las siguientes tecnologías innovadoras:
Materiales biodegradables: a menudo sirven como un medio para el suministro continuo de medicamentos, los materiales pueden diseñarse para la degradación selectiva de solo ciertas bacterias y, por lo tanto, toda la solución actúa como un agente terapéutico
Microfluídica: un laboratorio en un chip, soluciones que usan bacterias como sensores o fabricantes en microformato
Ciencia de datos, como mapas digitales de agricultura y microbiomas del suelo utilizados para estrategias de mejora del suelo. Hicimos un prototipo de mapa de resistencia a antibióticos con
infotanka , por ejemplo (
enlace )
Bioinformática: potencialmente podría crear un nuevo microbioma a partir de bacterias con genomas conocidos, para proporcionar cadenas metabólicas completamente nuevas
Tecnologías de fermentación: los procesos de fermentación pueden convertir los alimentos no comestibles en nutritivos y funcionales
Experiencia central
La principal experiencia de la oficina está en las aplicaciones microbiológicas, es decir, en comprender las tuberías tecnológicas para diversas industrias en las que ya se utilizan preparaciones microbianas. Esto permitiría al equipo evitar un enfoque basado en un área (es decir, solo en el campo de la medicina o la producción de petróleo) y aplicar ideas exitosas en varias direcciones.
El equipo intersectorial debe ser de nivel de ingeniería, y no ganadores del Premio Nobel, esto es importante. La profesionalidad del equipo debe incluir: cultivo microbiano, fermentación, química orgánica, materiales biodegradables, dispositivos médicos, microbioma del suelo, etc.
Si bien el principal centro de experiencia buscará soluciones iniciales, un desarrollador de negocios debe poder evaluar los costos y el valor de mercado, aumentando de forma iterativa la precisión a medida que se completa el proyecto piloto.
Los profesionales de marketing y propiedad intelectual deben ser utilizados como consultores en las primeras etapas del concepto del producto.
Cualquier solución nueva en dicho departamento no será un océano azul en términos de mercados completamente nuevos, sino que entrará en el mercado de soluciones no microbianas y demostrará una mejor eficiencia. Además, la estabilidad incorporada en la composición microbiana debe usarse para conquistar el mercado:
Como una crema para la piel con microbioma, no solo proporciona nutrición, sino que también crea un nuevo tipo de microbioma para la piel autosuficiente, hasta el punto en que no se requiere la crema inicial. Una nueva idea para el mercado es que no necesita venderme muchos productos toda mi vida, puede crear un sistema sostenible que necesita mantener de vez en cuando. Los sistemas microbianos se recrean en su piel o en su jardín y le permiten abandonar las fábricas para la producción de productos químicos, depósitos, vehículos en motores de gasolina.
Los mercados prometedores para encontrar soluciones son: cuidado de la piel, flora vaginal, limpieza de habitaciones (doméstica e industrial), alimentos fermentados. En esta área, el equipo debe comprender el nivel de las soluciones microbianas y no microbianas y las necesidades no satisfechas.
Sería prudente al principio mantenerse alejado de los microbiomas médicos, especialmente en el área intestinal, ya que esta área es extremadamente competitiva, está muy estrictamente regulada, incluye costosos ensayos en humanos y muestra el mayor tiempo de comercialización. La única excepción aquí es el uso de combinaciones de microbios que ya se usan en la práctica clínica y formularios de entrega ya probados, es decir, una combinación de tecnologías aprobadas está cerca del mercado. Los mercados en la periferia de los suministros médicos (saneamiento, alimentos y cosméticos) son muy rentables y ya existen tendencias como la sostenibilidad, el respeto al medio ambiente, la fabricación ajustada y el consumo.
Los productos en este mercado pueden tener efectos médicos interesantes: un limpiador de habitaciones puede mejorar la calidad del aire, o una crema para la piel puede ayudar con enfermedades de la piel, estas propiedades deben probarse clínicamente a medida que el producto madura, naturalmente, esperamos que se basen en creando un ambiente microbiano estable.
Después de explorar los mercados antes mencionados con un centro analítico, el primer objetivo es ofrecer una solución microbiana. Inicialmente, la decisión puede basarse en propiedades microbianas hipotéticas que se pueden encontrar en la naturaleza o probar en el laboratorio. Las tecnologías adicionales que sirven para liberar microbios, por ejemplo, en esta etapa pueden crear propiedades ausentes de los competidores. Curiosamente, la propiedad intelectual puede ser la intersección exacta de las tecnologías microbianas y complementarias. Además, gracias a la experiencia de la Oficina, podrá implementar soluciones similares en diferentes proyectos, este es el valor de la Oficina, desarrollando un marco para la aplicación microbiológica.
El Consejo Asesor Científico (SAB) y otros científicos son la próxima parada del tren cuando se discute la solución. Utilizando materiales de los medios en el desarrollo de tecnologías, datos sobre genomas bacterianos y redes, la solución a cualquier nuevo proyecto debe ser discutida, criticada y ajustada. Por lo tanto, existe la posibilidad de obtener un especialista en un tema específico en el proceso de discusión de un proyecto; esto le da un valor de marketing increíble, es obvio un enfoque completamente transparente para el desarrollo.
El siguiente paso son las pruebas de laboratorio. Es mejor que la Oficina tenga su propio laboratorio microbiano, sin embargo, los primeros pasos se pueden completar por completo mediante la subcontratación o el trabajo en los laboratorios de colaboración disponibles en las grandes ciudades. El resultado de la fase de prueba de laboratorio es la confirmación de las propiedades y las comprobaciones preliminares, idealmente confirmando que el producto inventado funciona en condiciones de laboratorio y debe transferirse a la fase piloto de prueba fuera del laboratorio.
Lo que necesitas para comenzar
Requiere un equipo capaz de trabajo preliminar. El trabajo incluirá una descripción de la tecnología y el análisis de mercado para diferentes mercados y soluciones. De 3 a 4 personas que pueden analizar el marketing, el mercado de bienes de consumo, dispositivos médicos, suplementos nutricionales, deben decidir qué tan factibles son los proyectos en las áreas propuestas.
Transferencia de tecnología, enfoque al cliente y comentarios continuos
Al crear un producto microbiano, el equipo debe monitorear a los clientes corporativos potenciales que pueden comprar la tecnología y, al mismo tiempo, estar cerca del usuario final del producto y monitorear la reacción del grupo focal. La siguiente parte es la prueba, para algunos productos se requieren ensayos clínicos (por ejemplo, para alimentos funcionales y cosméticos), pero para los más simples esto se puede hacer en el laboratorio de la Oficina y la eficacia se puede comparar con los enfoques no microbianos existentes en el mercado.
Prototipo de producto, diseño, economía de producción, plan de marketing y ventas, plan de protección de propiedad intelectual, resultados de pruebas: todo esto es la etapa final del trabajo en la Oficina. El producto puede enviarse al mercado. Idealmente, venda una licencia, puede vender toda la tecnología o desarrollarla junto con un socio corporativo o VC.
Mercados y soluciones
Bienestar vaginal
Problema: suministro ineficaz de probióticos
Solución: sistema de suministro de probióticos biodegradables
Cuidado bucal
Problema: protectores bucales impresos y salud de las encías
Solución: pestaña para gorra con probióticos, (la sonrisa 3D puede ser un gran compañero)
Cuidado de la piel
Problema: efectos inestables de las cremas
Solución: crema con un nuevo microbioma cutáneo (SPLAT puede ser un gran compañero)
Nutrición
Problema: falta de fibra dietética en los alimentos.
Solución: un snack bar específicamente para Microbiome (BITE puede ser un gran socio)
Limpieza de habitaciones
Problema: infecciones en hospitales
Solución: componentes de limpieza probióticos para una protección duradera (PIP ya lo hace)
Solución 2: reactor de fluido probiótico patentado