Bill Gates rót hơn 400 triệu USD vào start-up sắp xếp lại gen của sinh vật

Tỷ phú Bill Gates, người sáng lập Microsoft là một trong những nhà đầu tư mạo hiểm tại Ginkgo Bioworks.

Ginkgo Bioworks là một start-up trong lĩnh vực sinh học tổng hợp, liên quan đến việc cấu hình lại bộ gen của một sinh vật để làm cho nó hoạt động theo cách hoàn toàn mới.

Gingko Bioworks ra đời năm 2014 bởi một nhóm các nhà khoa học MIT. Bốn năm sau, Gingko đã huy động được 429 triệu USD từ Cascade Investment, công ty quản lý tài sản của Bill Gates và được định giá 1 tỷ USD.

Trong vài năm qua, Ginkgo đã phát triển một quy trình tự động để kết hợp các bộ phận di truyền và trở thành công ty thiết kế DNA được in lớn nhất trên thế giới. 

Bước đột phá đó đã định vị start-up Ginkgo như một doanh nghiệp có thể thay đổi bộ mặt của một loạt các ngành công nghiệp.

Ginkgo Bioworks hiện là công ty in DNA lớn nhất thế giới

Tháng 10 năm 2017, Ginkgo đã có khoản hợp tác 100 triệu USD với công ty chăm sóc sức khỏe và nông nghiệp toàn cầu Bayer để chế tạo các vi khuẩn có khả năng sản xuất phân bón cho cây trồng như ngô, lúa mì và gạo.

Jason Kelly, giám đốc điều hành Gingko cho biết: “Chúng tôi đang thực sự xây dựng nền tảng cho phép bạn thiết kế các sinh vật. Về cơ bản, sinh học tổng hợp liên quan đến việc cấu hình lại bộ gen của một sinh vật để làm cho nó hoạt động theo cách hoàn toàn mới".

Kelly so sánh việc cấu hình lại bộ gen với lập trình máy tính, chỉ với các trình tự di truyền. "Hãy suy nghĩ về DNA như mã máy tính, và sau đó tưởng tượng bạn có thể thiết kế chuỗi DNA trên máy tính, in ra các chuỗi đó và chèn chúng vào các vi sinh vật như men và vi khuẩn để chúng tạo ra các sản phẩm như dầu thơm cho nước hoa hoặc chất tạo ngọt cho đồ uống", Jason Kelly nói.

"Chúng tôi đang học cách viết lại đoạn mã của cuộc sống", Frances Arnold, giáo sư hóa học, kỹ thuật sinh học và hóa sinh tại Viện Công nghệ California cho biết.

Giáo sư Frances Arnold nói thêm: "Chúng tôi đang nhìn thấy một động thái hướng tới việc tạo ra những thứ mà hóa học không thể tạo ra hoặc không thể tạo ra hiệu quả nhưng sinh học thì có thể".

Tháng 12 năm ngoái, Ginkgo đã mở không gian phòng thí nghiệm thứ ba có tên Bioworks3.

Start-up này cũng vừa đóng một vòng tài trợ 275 triệu USD, số tiền sẽ được đầu tư để xây dựng phòng thí nghiệm thứ tư được khai trương vào cuối năm nay.

Tại phòng thí nghiệm của Ginkgo, công việc khó khăn của sinh học tổng hợp được thực hiện thông qua phần mềm máy tính và được điều hành bởi người máy.

Trước mắt, Gingko nhắm vào thị trường phân bón toàn cầu có quy mô hàng trăm tỷ USD. Phân bón nhân tạo đang được sử dụng phổ biến trên khắp Hoa Kỳ. Phân bón này được sản xuất bằng cách hút khí Nitơ trong khí quyển mà thực vật không thể sử dụng vào các nhà máy hóa học, sau đó chuyển đổi khí thành một dạng thực vật rắn có thể sử dụng. Tuy nhiên, các sản phẩm phân đạm từ các nhà máy hóa chất lại nổi tiếng với việc thải ra hàng tấn carbon vào khí quyển.

Mike Miille, Giám đốc điều hành Joyn Bio, liên doanh giữa Bayer và Ginkgo cho biết: “Chúng tôi có thể cung cấp phân bón nitơ tổng hợp theo một cách tiếp cận lâu dài và bền vững hơn”.

Các loại cây trồng như đậu tương và đậu phộng có vi khuẩn trong rễ của chúng thực hiện cùng một phản ứng mà các nhà máy hóa chất làm. Nói cách khác, các loại cây trồng tự sản xuất phân bón của mình.

Joyn Bio đang có kế hoạch sử dụng chuyên môn kỹ thuật di truyền mà Ginkgo đã phát triển để sửa đổi các vi khuẩn của các loại cây này giúp chúng cũng có thể hút khí nitơ từ không khí và biến nó thành phân bón.

Hàng trăm triệu tấn phân bón chảy vào thị trường nông nghiệp toàn cầu mỗi năm, tạo ra doanh thu phân bón nitơ trị giá hàng tỷ USD cho các công ty lớn nhất, như Nutrien và CF Industries.

Thị trường phân bón toàn cầu dự kiến sẽ đạt tới 250 tỷ USD trong những năm tới, mặc dù phân bón dựa trên kali cũng là một thành phần quan trọng của nguồn cung cấp ngoài các chất dinh dưỡng đất dựa trên Nitơ.

Tuy nhiên, các công ty phân bón toàn cầu đang hành động như thể sự thống trị của họ sẽ tiếp tục. Nhà phân tích Mark Connelly của Stephens cho biết các công ty phân bón lớn tiếp tục tập trung chi hàng tỷ USD vào việc xây dựng các nhà máy phân bón truyền thống, một dấu hiệu cho thấy họ không nhận ra sự cần thiết trong việc đầu tư mạnh vào các công nghệ đột phá tiềm năng.

"Nhìn chung, các ứng dụng nông nghiệp dường như là nơi thử nghiệm cho nhiều công ty kỹ thuật di truyền mà thị trường con người mất nhiều năm", John Prendergass, phó giám đốc của các đối tác công nghệ Ben Franklin tại Philadelphia cho biết.

Sinh học tổng hợp cũng đang được mở rộng cho hàng tiêu dùng, như thực phẩm, nước hoa và quần áo. Kết quả là, các công ty như Ginkgo đang ngày càng trở nên hấp dẫn với các nhà đầu tư.

Từ năm 2012 đến năm 2016, đầu tư vào lĩnh vực sinh học tổng hợp đã tăng từ 374 triệu USD lên 1,2 tỷ USD, theo số liệu từ CB Insights.

"Các nhà đầu tư thích nền tảng, và DNA là nền tảng tối thượng", Prendergass nói.

Điều vẫn còn thách thức là tạo ra lợi nhuận. Ginkgo Bioworks đang giải quyết thách thức này vào năm 2018.

Ngoài số vốn khởi nghiệp được tăng lên hồi năm ngoái, Ginkgo vừa mua lại Gen9, một công ty Boston in DNA. "Việc mua công ty cho phép Ginkgo bắt đầu in chuỗi DNA rất rẻ", Kelly nói.

Ginkgo có thể bắt đầu in chuỗi DNA với giá rẻ

Ginkgo đã xây dựng cái mà Kelly gọi là "thư viện mã của mã di truyền có thể sử dụng được".

Một lần nữa, hãy nghĩ về sinh học tổng hợp như phần mềm: Khi một lập trình viên bắt đầu viết một ứng dụng cho iPhone, họ không làm dự án đó từ đầu. Các ngôn ngữ lập trình đã có sẵn. Điều này cũng đúng cho sinh học tổng hợp chuyên nghiệp.