Las empresas de Agbio adoptan la edición de genes para un futuro de alimentos fuertes

Las tecnologías de edición de genes se han utilizado para mejorar los productos agrícolas durante más de dos décadas. Una de las técnicas de edición iniciales fue el ADN, T-DNA, que se extrae de Agrobacterium TumphusinsUna bacteria productora tumoral que infecta las plantas e inyecta sus células para reproducir su ADN.

Director de Oficial Científico, Julian Curaba, PhD, en Eremid Genomic Services General Esta técnica, que todavía se usa para generar plantas transgénicas, no está exento de desafíos, principalmente la incapacidad de controlarla es que los nuevos genes se insertan después de ingresar a la celda donde se insertan. Esto ayuda a explicar que las nuevas tecnologías como CRISPR han comenzado a ganar tierra tanto para el genoma vegetal como para los animales.

El año pasado, el género de la compañía británica desarrolló cerdos editados CRISPR que son resistentes a la reproducción de la porce y el síndrome respiratorio, lo que ha reducido la población de cerdos. Empresas como Alo Life Sciences e Inari están utilizando técnicas de edición de genes para mejorar continuamente los cultivos alimenticios. Si bien Eremid no proporciona servicios de edición de genes directamente, la compañía trabaja con varios socios de Agbio. Esto proporciona servicios de secuencia para ayudar a sus socios a evaluar los resultados de la edición de los esfuerzos y garantiza que sus cambios reciban los fenotipos deseados sin dañar la integridad de la planta.

Desde la perspectiva de Curaba, uno de los principales beneficios de la edición de las tecnologías tiene la capacidad de lograr mejores variedades de productos agrícolas en el mercado mucho más rápido que la reproducción tradicional. El mejor cuello de botella para los productores agrícolas es un tiempo de respuesta para desarrollar mejores variedades con la reproducción tradicional. Jean Editing ofrece a los científicos "una forma rápida de crear nuevas variedades de plantas", dicen.

La edición basada en CRISPR cumple con otro objetivo importante. Los científicos académicos, en particular, están utilizando la tecnología para comprender mejor la función del gen y comprender los efectos de modificar los genes en el crecimiento de las plantas y los fenotipos específicos, señala Curaba. Esta información se puede alimentar en esfuerzos comerciales para mejorar los sistemas alimentarios globales.

Edición de genes inteligentes con IA

Cuando llegó por primera vez a la edición basada en CRISPR, Catherine FULELLET, PhD, inmediatamente vio su capacidad para cambiar la cría de la planta. Como experta en espacio, estaba familiarizada con los desafíos de las tecnologías de edición crónica como el tallo.

"Tenías que producir un talen por cada edición que querías hacer, por lo que no era responsable de la multiplexación", dice ella General"Un conocimiento específico y una empresa asociada también necesita ayudarlo a producir su Talen". En contraste, la edición de CRISPR es más barata y fácil de hacer y usar.

Feuillet es ahora el director científico de Inari, que es una compañía que utiliza la edición de genes para desarrollar mejores variedades de semillas. Armado con una caja de herramientas operada por una caja de herramientas de inteligencia artificial (IA) y capacidades de edición de genes multiplex, armado con herramientas, está trabajando para generar mejores variedades de soja, maíz y trigo para su uso comercial científico.

Las prácticas de reproducción actuales se han hecho importantes para promover la producción de alimentos, pero lleva muchos años y muchas cruces para identificar y cultivar plantas con características deseables. Las herramientas de secuenciación modernas y otras tecnologías avanzadas claramente "han cambiado nuestra capacidad de producir datos", Phoollets. "Tenemos la capacidad de extraer mucha información de estos datos" y "en realidad cambiamos el camino hacia la reproducción".

Esfuerzo inmediato

Hay una solicitud para estos esfuerzos. Fiullet dice que con peligros para los sistemas agrícolas del cambio climático e infecciones emergentes, los productores de alimentos no pueden esperar de 10 a 15 años para obtener mejores cultivos. “Necesitamos hacer estas ediciones, y debemos adivinar cómo mejora la característica que estamos tratando de mejorar. Esta línea de tiempo debe ser un máximo de cinco años. ,

La plataforma patentada de INAI, las parejas de la plataforma agregan modelado computacional con edición de genes para encontrar las mejores versiones de sus cultivos objetivo. Por el lado computacional, Inari ha desarrollado tecnología basada en IA para identificar secuencias genéticas que son razones para plantar el rendimiento e identificar formas de editarlas para promover los síntomas preferidos. La plataforma de edición multiplex de la compañía permite que varios genes se editen simultáneamente. Esto es importante porque "los problemas importantes en la agricultura no pueden abordarse mediante soluciones de genes individuales". Feuillet dice: "Esto no es suficiente para excluir la función de un gen o incluso 10 genes. La multiplexación se trata de editar varios genes al mismo tiempo y editar diferentes tipos. ,

Inari decidió trabajar con soja, maíz y trigo, ya que tienen el mayor impacto en la producción agrícola global. Fulelets dice que la compañía ha realizado la mayor progresión para cultivar mejores plantas de soja con maíz. La primera ola de edición se centra en aumentar el rendimiento de las plantas sin la necesidad de más aportes de los productores. La próxima ola de edición se centrará en el uso eficiente de recursos. Esto significa obtener el mismo rendimiento de las plantas que usan agua baja y bajo nitrógeno.

En los últimos tres años, Inari también ha invertido recursos en la producción de los datos necesarios para filtrar su modelo de IA y clasificar los genes de interés. Las plantas tienen un genoma mucho más grande que los humanos y tienen muy pocos datos disponibles de los genomas vegetales que los genomas humanos. Inari ha contratado a muchos científicos, que anteriormente trabajaron en Drug Discovery y Feuillet dice que a menudo se sorprenden de la falta de datos sobre los genomas vegetales. "En comparación con los farmacéuticos, (no) tenemos la misma cantidad de datos porque tiene baja inversión y tiene muy poco acceso a ello".

Además, las plantas tienen mucha repetición en sus genomas que no se ven en genomas animales. Por ejemplo, en la soja, que es una especie peliopolipoide, el 75 por ciento de sus 50,000 genes tienen varias copias.

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Además de ayudar a los científicos a seleccionar qué genes y combinaciones de genes para editar, la compañía también está utilizando su modelo "para construir hipótesis lo que tenemos que hacer al siguiente conjunto de datos, deben ser entrenados y sintonizarlos correctamente" usted. puede usar para validar sus hipótesis.

Junto con la cría tradicional, los esquemas editados también tendrán que someterse a pruebas de campo para garantizar que tengan síntomas de interés.

"Veo CRISPR como aceleración de la reproducción y es por eso que es muy importante", dice Fuuillet. “Es fantástico que sea aplicable tanto para la ciencia médica humana como para la agricultura. También ha abierto una oportunidad para que nuevos jugadores como nosotros ingresen a una industria, en la que no se han visto muchos jugadores nuevos. Creo que está aquí por un largo período y está empezando a cambiar las cosas. ,

Cultivos de comida en peligro de extinción

La cabeza de R&D en ALO Life Sciences describe el objetivo de la compañía como una descripción del futuro de la comida. Él dijo: "La forma en que estamos llegando a él, tienen que desbloquear las habilidades de la naturaleza para hacer que las comidas favoritas de los consumidores sean más deliciosas, saludables y favorables", explicó.

Jean Editing Aloe es uno de los dispositivos que ayuda a cumplir su misión. Aquí la compañía se centra en la edición de frutas y verduras con el ojo para prevenir la extinción de varias frutas y verduras debido a factores como el cambio climático. "Hay muchos casos en los que sabemos lo que realmente está reteniendo la planta, sabemos que el gen tendrá que cambiar, pero cuando haces esto con la reproducción tradicional, lleva mucho tiempo", dijo el acuerdo.

El poder de la edición de genes es que es posible hacer pequeños cambios en el genoma y obtener el resultado rápidamente.

Mientras que algunas compañías en el espacio de Agbio han adoptado la edición basada en CRISPR, Elo optó por desarrollar sus propios genes de propiedad. Es una técnica basada en proteínas que utiliza una capacidad de edición de genes. "En realidad, es el más antiguo entre todas las tecnologías de edición", también dijo que los dedos más antiguos, en comparación con el tallo y el zinc. "Debido a que es proteína, tienes un equipo que puede construir (ellos). No es algo que solo puedas pedir en línea. Pero es sensible y puedes ajustarlo de esta manera que Crisprispr pero brinda beneficios adicionales.

Por ejemplo, pueden editar para abordar un amplio conjunto de síntomas que pueden ser posibles para otros proveedores de tecnología. Además, debido a que ELO posee la propiedad intelectual, la compañía puede comercializar sus nucleales con su núcleo la mayor comprensión de su socio, algo que será difícil navegar con CRISPR, especialmente dadas las disputas de patente actuales.

Ambos factores son importantes para los socios como Dole, que aprovecharon el aloe para trabajar en un proyecto con el fin de cultivar plátanos resistentes. El objetivo era desarrollar variedades de plátanos que sean resistentes a un hongo maligno de la carrera 4 (TR4), que borraron los campos de plátano en todo el mundo. Los fabricantes de plátanos están golpeando los pies para encontrar las variedades capaces de oponerse a los hongos. Como se revela, el cultivo de plátano Cavandish es capaz de oponerse a los hongos. Los plátanos Cavendish, que se venden ampliamente en América del Norte y Europa, se cultivan en un pequeño número de países de América Central y del Sur debido a infecciones agresivas. Sin embargo, los productores saben que fue hace solo unas pocas veces, incluso en esos campos hay peligro.

Esta es la razón por la cual "las grandes compañías de plátanos han participado con universidades y compañías técnicas y han tratado de encontrar algunas soluciones a este problema", dice Dillio, quien es un patólogo vegetal por capacitación. Trabajando con Dole, Aloe usó su enfoque de edición de genes, que era solo hacer pequeños cambios en el genoma del plátano cavandés para fortalecer su resistencia a los hongos. Cuando comenzó el proyecto en junio de 2020, los científicos de aloe no trabajaron con el primer plátano. Para comprender lo que estaban haciendo, los plátanos tienen alrededor de 36,000 genes y, a diferencia de los humanos, los científicos tienen acceso a datos muy bajos sobre genes de plátano y sus funciones.

En aproximadamente cuatro años desde que comenzó el proyecto, el aloe ha diseñado métodos de edición para plátanos y "un análisis profundo de todos los cambios moleculares que podemos crear plátanos para que sean resistentes", dice Delicies.

La compañía ha desarrollado su plátano editado en el invernadero y los probó con una gran inoculación de TR4 para garantizar que la edición actuara. La compañía ahora está ejecutando un campo de plátanos editados en plátano en América Latina que prueba su capacidad para oponerse a la infección.

Además del proyecto Banana, el ELO también está implementando sus capacidades de edición de genes para otra participación, incluido un proyecto con una gran ONG, centrada en mejorar los cultivos como la yuca para la agricultura de subsistencia.

"Realmente queremos afectar la salud de las personas y la estabilidad de bienvenida", dijo Dillio. "Ser un camino claro donde puede hacerlo de una manera financieramente viable, es realmente importante y hay muchas técnicas emocionantes. Aquellos que van a cambiar el mundo, van a encontrar una manera de mejorar la vida de las personas mientras ahorran su dinero. ,