الطعام الرخيص من الزراعة الجزيئية يقضي علي الجوع

مصر: إيهاب محمد زايد

الكازين… من البطاطس؟ بدء تشغيل الزراعة الجزيئية أخيرًا تظهر الأطعمة من الخفاء

أخيرًا، خرجت شركة Foods – وهي شركة إسرائيلية ناشئة في مجال الزراعة الجزيئية تنتج بروتينات الألبان في البطاطس – من الخفاء بتمويل أولي من The Kitchen FoodTech Hub (TKH) من قبل مجموعة شتراوس وهيئة الابتكار الإسرائيلية.

أسستها الدكتورة باسيا جيه فينوكور (نائب الرئيس السابق للبحث والتطوير في شركة إيفوجين للبيولوجيا الحاسوبية)، ودافنا غاباي (التي أسست سابقًا شركة ناشئة تصنع مضادات الميكروبات القائمة على النحاس)، تستفيد شركة أخيرًا فودز من التكنولوجيا التي تعمل بالذكاء الاصطناعي من إيفوجين والتي تدعي أنها ستسرع و تحسين عملية تطوير النباتات التي تعبر عن مستويات عالية من بروتينات الكازين.

تمتلك Evogene حصة تبلغ 40% تقريبًا في الشركة، مع تقسيم الملكية المتبقية بين TKH والفريق المؤسس.

في حين أن بعض اللاعبين في مجال “الألبان الخالية من الحيوانات” مثل Nobell Foods (الزراعة الجزيئية) وChange Foods (التخمير الدقيق) يبنون علامات تجارية استهلاكية، فإن شركة Last Foods هي شركة تعمل بين الشركات، كما قال غاباي لـ AgFunderNews [إفصاح: الشركة الأم لـ AgFunderNews AgFunder هو مستثمر في شركة Nobell Foods). “نحن بالتأكيد لن نصبح شركة B2C. نحن شركة مكونة.”

قالت، مسلحة بمبلغ لم يكشف عنه من التمويل الأولي من The Kitchen، إن التركيز المباشر لشركة Last Foods هو بناء نظام التعبير عن البروتين وبروتوكولات الاستخراج.

“بالتوازي مع ذلك، نعمل على إيجاد شركاء لتوسيع نطاق المشروع في البداية في إسرائيل، حيث تمتلك شركة Evogene بالفعل دفيئات زراعية حيث يمكننا البدء في تطوير المفاهيم.” وقالت إن الشركة ستتطلع على المدى الطويل إلى الحصول على الموافقات التنظيمية في السوق الأمريكية.

علم الأحياء التنبؤي الحسابي
في حين أن العديد من الشركات تقوم الآن بهندسة الميكروبات لإنتاج بروتينات حيوانية عن طريق التخمير الدقيق، فإن شركة أخيرا للأغذية وغيرها في مجال “الزراعة الجزيئية النباتية” الناشئة ترى أن اقتصاديات الوحدة لتنمية بعض هذه البروتينات عالية القيمة في النباتات المعدلة وراثيا – والتي تتطلب أقل CapEx وOpEx — يمكن أن يكونا أكثر ملاءمة.

ومع ذلك، فإن المسار التنظيمي من المحتمل أن يكون أكثر عبئا، في حين حذر المنظمون الأمريكيون أيضا الشركات الناشئة في هذا المجال من أن التعبير عن البروتينات الحيوانية مثل بروتينات البيض والألبان في المحاصيل المعدلة وراثيا مثل فول الصويا سيتطلب إدارة صارمة لمسببات الحساسية.

واعترف غاباي بأن زراعة البطاطس تستغرق وقتًا أطول من الميكروبات، مما قد يؤدي إلى إطالة دورة البحث والتطوير للزراعة الجزيئية مقابل التخمير الدقيق. ومع ذلك، من خلال نمذجة الأنظمة البيولوجية حسابيًا باستخدام التكنولوجيا التي تم تطويرها في Evogene، أصبحت شركة أخيرًا Foods قادرة على محاكاة كيفية تصرف هذه الأنظمة في ظل ظروف مختلفة والتنبؤ بكيفية تغيرها مع تعديلات معينة، “مع استبعاد التجربة والخطأ” من تربية النباتات. وأضافت أن العملية وتمكين نهج أكثر كفاءة واستهدافا.

وبعبارة أخرى، قالت: أخيرًا، يمكن للأغذية محاكاة تأثيرات التعديلات المختلفة على نمو نبات البطاطس وتطوره ومستويات التعبير البروتيني من أجل تحسين التكنولوجيا قبل الانتقال إلى اختبار العالم الحقيقي (على سبيل المثال، زراعة البطاطس).

وأشار غاباي إلى أنه بمجرد تطوير صنف نباتي جديد، فمن المحتمل أن يكون التوسع أرخص وأسهل مما قد يكون عليه مع التخمير الدقيق، الأمر الذي يمثل تحديات جديدة في كل مرة تنتقل فيها إلى جهاز تخمير أكبر. “في حين أن التوسع في الزراعة الجزيئية يعني فقط وجود المزيد من الحقول.”

التعبير عن بروتينات الكازين المتعددة في نبات واحد؟
عندما تتشكل جزيئات الكازين في حليب البقر، فإنها تلتف لتشكل بنية “مذيلة” كروية حيث يتم تعليق البروتينات الفردية – ألفا 1، ألفا 2، بيتا، وكابا – في محلول مع الكالسيوم والمعادن الأخرى.

على عكس الشركات التي تستخدم أنظمة التعبير الميكروبي، حيث يجب إنتاج كل بروتين كازين فردي بشكل منفصل بواسطة سلالة ميكروبية مختلفة، يمكن لشركات الزراعة الجزيئية أن تنتج أكثر من بروتين كازين واحد في نفس النبات، كما قال غاباي.

وقالت إنه ليس من الواضح بعد ما إذا كان من الممكن زراعة بروتينات الكازين الأربعة في حبة بطاطس واحدة، ولكن هذا هو هدف شركة Foods أخيرًا. “بالنسبة للبروتينات الأكثر تعقيدا، فإن الزراعة الجزيئية هي الأفضل. هدفنا هو [تطوير أصناف البطاطس التي] تنتج جميع بروتينات الكازين الأربعة [في حبة بطاطس واحدة].”

تجهيز وتنقية المصب
ولكن لماذا نستخدم البطاطس، مثلاً، الخس أو فول الصويا كمضيف؟

ويزعم فينوكور أن إحدى المزايا الرئيسية التي يتميز بها فول الصويا هي أن عملية المعالجة والتنقية لاستخراج وتنقية بروتينات الكازين من البطاطس أبسط. وقالت إن شركة فودز تعمل أيضًا على تطوير أصناف على وجه التحديد مع أخذ المعالجة النهائية في الاعتبار.

“نحن لا نهدف إلى تزويد السوق بمزيج من بروتينات الكازين والبروتينات الأخرى من النبات المضيف [على عكس Moolec Science على سبيل المثال، التي تخطط لبيع بروتينات الصويا مع البروتين الحيواني المضمن”
في مصفوفة بدائل اللحوم “الأكثر لحمًا”. سنقوم بإنتاج بروتينات الكازين النظيفة والنقية بدون الحمض النووي [من المضيف المعدل وراثيًا] بحيث لا يكون المنتج النهائي كائنًا معدّلًا وراثيًا. ما نقوم بتطويره هو نظام يسمح لنا باستخراج وتنقية بروتينات الكازين بطريقة فعالة من حيث التكلفة.

وردا على سؤال عما إذا كان من الممكن استخدام المادة المتبقية بعد استخلاص بروتين الألبان في علف الحيوانات نظرا لأنها قد تحتوي على مسببات حساسية الحليب، قالت: “فلسفتنا هي الاستفادة من أكبر قدر ممكن من النبات. لا نريد أن تصبح البطاطس مفاعلات حيوية يمكن التخلص منها».

ما هي الزراعة الجزيئية؟
هناك تعريفات مختلفة، لكن الشركات التي تستخدم الزراعة الجزيئية النباتية عادة ما تقوم بالهندسة الوراثية لجعلها تنتج شيئًا لا تصنعه عادةً (فكر في اللقاحات المصنوعة في التبغ، وعوامل النمو المصنوعة في الشعير، وبروتينات الألبان التي يتم التعبير عنها في فول الصويا أو الخس، والكيموزين المصنوع) في العصفر).

بدلاً من تعديل النبات لإضفاء خاصية زراعية مفيدة مثل مقاومة الأمراض، أو تحمل الإجهاد، أو زيادة الغلة، أو تحسين التغذية (مثل الطماطم الأرجوانية)؛ تستخدم شركات الزراعة الجزيئية نباتات مثل المفاعلات الحيوية لإنتاج مكونات محددة عالية القيمة.

في السنوات الأخيرة، ظهر العديد من اللاعبين لإنتاج ما يسمى البروتينات “الخالية من الحيوانات” من خلال الزراعة الجزيئية، والتي يقولون إنها أكثر استدامة وأخلاقية، وربما أكثر كفاءة من الزراعة الحيوانية الصناعية.

تختلف التقنيات، حيث تقوم بعض الشركات مثل شركة ORF Genetics الأيسلندية بتطوير محاصيل معدلة وراثيًا حيث يتم إدخال الحمض النووي الأجنبي الذي يرمز للبروتين المستهدف في جينوم النبات بحيث تقلل قدرته على إنتاج البروتين المستهدف (في هذه الحالة، يتم استخدام عوامل النمو وبروتينات الإشارة المكلفة). في زراعة الخلايا) يتم تمريرها إلى الجيل التالي.

يستخدم اللاعبون الآخرون، مثل شركة Forte Protein ومقرها الولايات المتحدة، أنظمة تعبير عابرة أو مؤقتة حيث يتم إدخال الجين محل الاهتمام في الخلايا النباتية بحيث تعبر عن البروتين المستهدف (تعمل شركة Forte على البروتينات بما في ذلك اللاكتوفيرين وألبومين المصل البقري)، ولكن يبقى التركيب الجيني دون تغيير.

ومن بين اللاعبين الآخرين الذين يجب مراقبتهم في مجال الزراعة الجزيئية ما يلي:

بروتينات الألبان: Mozza، Nobell Foods (الولايات المتحدة الأمريكية)، Miruku (نيوزيلندا)، IngredientWerks (الولايات المتحدة الأمريكية)، Veloz Bio (إسبانيا)، Pigmentum (إسرائيل)
عوامل النمو: Bright Biotech (المملكة المتحدة)، ORF Genetics (أيسلندا)، BioBetter (إسرائيل)، Tiamat Sciences (الولايات المتحدة الأمريكية)، Core Biogenesis (فرنسا).
بروتينات اللحوم: Moolec Science (مسجلة في المملكة المتحدة)، IngredientWerks (الولايات المتحدة الأمريكية)، Kyomei (المملكة المتحدة)
بروتينات البيض: بولوبو (إسرائيل)، فيلوز بيو (إسبانيا)
منتجات متنوعة – بما في ذلك البروتينات الحلوة، وموغروسيد V، والإنزيمات، والألبومين: GreenLab (الولايات المتحدة الأمريكية)، Elo Life Systems (الولايات المتحدة الأمريكية)، Forte Protein (الولايات المتحدة الأمريكية)
اللقاحات والعلاجات: بايا فيتوفارم (تايلاند)، بروتاليكس ثيرابيوتيكس (إسرائيل)، التطبيقات الحيوية (كوريا)، KBio (الولايات المتحدة الأمريكية)، إليفا (ألمانيا)، إنفيتريا (الولايات المتحدة الأمريكية)، أجرينفيك (إسبانيا)، ديامانتي (إيطاليا).