जटिल प्रक्रिया का एक हिस्सा जो कच्चे माल को तैयार उत्पादों जैसे डिटर्जेंट, सौंदर्य प्रसाधन और स्वाद में बदल देता है, एंजाइम पर निर्भर करता है, जो रासायनिक परिवर्तनों की सुविधा प्रदान करता है। लेकिन एक नई या प्रस्तावित दवा या योज्य के लिए सही एंजाइम खोजना एक खींची हुई और लगभग यादृच्छिक प्रक्रिया है – जो एलोजाइम एक उल्लेखनीय नई प्रणाली के साथ बदलने का लक्ष्य है जो उद्योग में एक नया मानक स्थापित कर सकता है, और व्यावसायीकरण के लिए $ 5M बीज दौर बढ़ाया है।
एंजाइम अमीनो एसिड की श्रृंखलाएं हैं, जो डीएनए में एन्कोडेड कई चीजों में से “जीवन के निर्माण खंड” हैं। ये बड़े, जटिल अणु अन्य पदार्थों से इस तरह से जुड़ते हैं जो एक रासायनिक प्रतिक्रिया की सुविधा प्रदान करते हैं, जैसे कि सेल में शर्करा को ऊर्जा के अधिक उपयोगी रूप में बदलना।
विनिर्माण की दुनिया में एंजाइम भी मिलते हैं, जहां प्रमुख कंपनियों ने एंजाइमों की पहचान की है और उन्हें अलग किया है जो कुछ सस्ते आधार सामग्री लेने और उन्हें अधिक उपयोगी रूप में संयोजित करने जैसे मूल्यवान कार्य करते हैं। कोई भी कंपनी जो किसी विशेष रसायन को बेचती है या उसकी आवश्यकता होती है जो प्रकृति में प्रचुर मात्रा में प्रकट नहीं होता है, संभवतः इसे और अधिक बनाने में सहायता करने के लिए एंजाइमेटिक प्रक्रियाएं होती हैं।
लेकिन ऐसा नहीं है कि हर चीज के लिए सिर्फ एक एंजाइम होता है। जब आप खरोंच से नए अणुओं का आविष्कार कर रहे हैं, जैसे कि एक नई दवा या स्वाद, तो कोई कारण नहीं है कि स्वाभाविक रूप से होने वाला एंजाइम होना चाहिए जो इसके साथ प्रतिक्रिया करता है या बनाता है। कोई भी जानवर अपनी कोशिकाओं में एलर्जी की दवा का संश्लेषण नहीं करता है। इसलिए कंपनियों को नए एंजाइम खोजने या बनाने होंगे जो जरूरत के मुताबिक काम करें। समस्या यह है कि एंजाइम आम तौर पर कम से कम 100 यूनिट लंबे होते हैं, और चुनने के लिए 20 अमीनो एसिड होते हैं, जिसका अर्थ है कि सबसे सरल उपन्यास एंजाइम भी जिसे आप बेशुमार रूप से देख रहे हैं।
ज्ञात एंजाइमों के साथ शुरू करके और उन विविधताओं के माध्यम से व्यवस्थित रूप से काम कर रहे हैं जो सहज रूप से काम करने की तरह लगती हैं, शोधकर्ता नए और उपयोगी एंजाइम खोजने में सक्षम हैं, लेकिन पूरी तरह से स्वचालित होने पर भी प्रक्रिया जटिल और धीमी है: दिन में अधिकतम दो सौ, और ऐसा तब होता है जब आपके पास एक शीर्ष-स्तरीय रोबोटिक प्रयोगशाला हो।
इसलिए जब एलोजाइम इस दावे के साथ आता है कि यह अधिकतम तक स्क्रीन कर सकता है दस लाख प्रति दिन, आप उस परिवर्तन के स्तर की कल्पना कर सकते हैं जो दर्शाता है।
Allozymes की स्थापना Peyman सालेहियन (CEO) और अकबर वाहिदी (CTO), दो ईरानी रासायनिक इंजीनियरों द्वारा की गई थी, जो सिंगापुर के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय में पीएचडी करने के दौरान मिले थे। वाणिज्यिक उत्पाद के लिए तीन साल का शोध भी एनयूएस में हुआ, जो पेटेंट रखता है और विशेष रूप से कंपनी को इसका लाइसेंस देता है।
“कला की स्थिति 20 वर्षों में नहीं बदली है,” सालेहियन ने कहा। “जब हम जीएसके, फाइजर, मर्क के साथ बात करते हैं, तो उनके पास इसके लिए पूरे विभाग होते हैं, उनके पास $ 2 मिलियन रोबोट होते हैं, और एक नया एंजाइम प्राप्त करने में अभी भी एक साल लगता है।”
Allozymes प्लेटफ़ॉर्म परिमाण के कई आदेशों द्वारा प्रक्रिया को गति देगा, जबकि घटते परिमाण के क्रम से लागत, सालेहियन ने कहा। यदि इन अनुमानों का असर होता है, तो यह एंजाइम खोज को प्रभावी ढंग से छोटा कर देता है और अरबों निवेश और बुनियादी ढांचे में अप्रचलित हो जाता है। कम पाने के लिए अधिक भुगतान क्यों करें?
परंपरागत रूप से, एंजाइमों को अलग किया जाता है और एक बहु-चरणीय प्रक्रिया में चुना जाता है जिसमें कोशिकाओं में डीएनए टेम्पलेट्स को शामिल करना शामिल होता है, जो लक्ष्य एंजाइम बनाने के लिए सुसंस्कृत होते हैं, जो एक निश्चित विकास राज्य प्राप्त करने के बाद, रोबोटिक रूप से विश्लेषण किया जाता है। यदि आशाजनक परिणाम मिलते हैं, तो आप उस रास्ते पर अधिक विविधताओं के साथ जाते हैं, अन्यथा शुरुआत से फिर से शुरू करें। बहुत सारे छोटे-छोटे व्यंजन चुनने और रखने के लिए, पर्याप्त सामग्री का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त कोशिकाओं की प्रतीक्षा करना, इत्यादि।
सालेहियन और वाहिदी की डिज़ाइन की गई प्रक्रिया पूरी तरह से माइक्रोवेव के आकार के एक छोटे बेंचटॉप डिवाइस के साथ समाहित है, और लगभग कोई अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करती है। संस्कृति व्यंजन का उपयोग करने के बजाय, डिवाइस माइक्रोफ्लुइडिक सिस्टम में आवश्यक कोशिकाओं, सब्सट्रेट और अन्य अवयवों को एक छोटी बूंद में डालता है। इस छोटी बूंद के अंदर प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिसे ऊष्मायन, ट्रैक किया जाता है, और अंततः एक बड़ा नमूना लेने में लगने वाले समय के एक अंश में एकत्र और परीक्षण किया जाता है।
हालांकि, एलोजाइम डिवाइस की बिक्री नहीं कर रहा है। यह एक सेवा के रूप में एंजाइम इंजीनियरिंग है, और अभी के लिए उनके सहयोगी और ग्राहक इससे संतुष्ट हैं। परियोजना की जरूरतों के आधार पर इसकी प्राथमिक सेवा कट-टू-साइज है। उदाहरण के लिए, हो सकता है कि किसी कंपनी के पास पहले से ही एक कार्यशील एंजाइम हो और वह केवल एक ऐसा संस्करण चाहता है जो संश्लेषित करना आसान हो या कुछ महंगे एडिटिव्स पर कम निर्भर हो। एक ठोस प्रारंभिक बिंदु और लचीले लक्ष्य के साथ जो छोटी तरफ एक परियोजना हो सकती है। एक अन्य कंपनी अपने निर्माण में कठिन रसायन प्रक्रियाओं को पूरी तरह से बदलने की तलाश में हो सकती है, प्रक्रिया की शुरुआत और अंत जान सकती है लेकिन अंतराल को भरने के लिए एंजाइम की आवश्यकता होती है; यह एक अधिक व्यापक और महंगी परियोजना हो सकती है।
पेमन सालेहियन, बाएं, और अकबर वाहिदी।
वाहिदी ने समझाया कि लक्ष्य एंजाइम इंजीनियरिंग को “लोकतांत्रिक” नहीं करना है। यह अभी भी महंगा और बड़े पैमाने पर पर्याप्त है कि यह मुख्य रूप से बड़ी कंपनियों द्वारा किया जाएगा, लेकिन अब वे अपने आर एंड डी डॉलर से एक लाख गुना अधिक प्राप्त कर सकते हैं। गति और मूल्य ने उन्हें प्रतिस्पर्धा से ऊपर रखा, सहेलियन ने कहा, कोडेक्सिस, अर्जेडा और जिन्कगो बायोवर्क्स जैसी कंपनियां भी एंजाइम बायोइंजीनियरिंग कर रही हैं, लेकिन कम दरों पर और विभिन्न प्राथमिकताओं के साथ।
सहेलियन ने कहा कि कभी-कभी कंपनी किसी आईपी या उत्पाद का आंशिक स्वामित्व लेने के लिए सौदेबाजी कर सकती है, लेकिन यह वास्तव में व्यवसाय मॉडल नहीं है। कुछ शुरुआती काम में वास्तव में अंतिम यौगिक बनाना शामिल था, लेकिन अंततः मुख्य उत्पाद सेवा होने की उम्मीद है। (फिर भी, एक मिलियन-डॉलर का ऑर्डर छींकने के लिए कुछ भी नहीं है।)
आपके साथ ऐसा हुआ होगा कि किसी कार्य को करने की प्रक्रिया में, एलोजाइम लाखों-करोड़ों एंजाइमों को छाँट सकता है। निश्चिंत रहें, वे उस मूल्य से अच्छी तरह वाकिफ हैं जिसका वे प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। सेवा अनिवार्य रूप से अनिवार्य डेटा प्ले में संक्रमण करती है।
“यदि आपके पास एक बड़ा डेटा सेट है जो दिखाता है कि ‘यदि आप इस अमीनो एसिड को बदलते हैं तो यह कार्य होगा,” आपको इसे इंजीनियर करने की भी आवश्यकता नहीं है, आप इसे समाप्त कर सकते हैं [i.e. from consideration]. यदि आप पर्याप्त जानते हैं तो आप एंजाइम भी डिजाइन कर सकते हैं,” सालेहियन ने कहा।
कंपनी के हालिया $5M बीज दौर का नेतृत्व SOSV और सिंगापुर के सॉवरेन फंड टेमासेक ने किया था। सालेहियन ने समझाया कि उन्होंने अमेरिकी उद्यम फर्मों के हित के बाद अमेरिका में शामिल होने की योजना बनाई, लेकिन टेमासेक के शुरुआती चरण के निवेशक ने उन्हें रहने के लिए मना लिया।
सालेहियन ने कहा, “दुनिया के इस तरफ बायोट्रांसफॉर्म की भारी मांग है।” “रसायन, कृषि और खाद्य कंपनियों को यह करने की आवश्यकता है, लेकिन कोई भी प्लेटफ़ॉर्म कंपनी इन सेवाओं को वितरित नहीं कर सकती है। इसलिए हमने उस अंतर को भरने की कोशिश की।”