Brytyjski startup Biographica oraz holenderska firma Hudson River Biotechnology ogłosiły nawiązanie współpracy, której celem jest przyspieszenie prac nad nowymi odmianami roślin uprawnych. Partnerstwo ma objąć cały proces – od identyfikacji genów docelowych aż po komercyjne wdrożenie edytowanych odmian.
Podział kompetencji
Biographica wnosi do projektu platformę obliczeniową, która pozwala wskazywać geny odpowiedzialne za pożądane cechy, takie jak odporność na choroby czy tolerancja na suszę. Hudson River Biotechnology odpowiada za edycję genomu, transformację oraz regenerację roślin. Na początku prace skupią się na pomidorach, a w dalszej kolejności mają objąć inne gatunki uprawne.
Jak działa nowy model współpracy
Zgodnie z założeniami klient zgłasza się do Hudson River z konkretnym problemem dotyczącym cechy rośliny. Hudson River wykorzystuje następnie możliwości predykcyjne Biographiki, aby wytypować geny, które warto poddać edycji. Biographica ocenia je pod kątem prawdopodobieństwa sukcesu w danej uprawie i projektuje zmiany, a Hudson River wdraża je z użyciem własnych narzędzi edycyjnych i regeneracyjnych.
Jak podkreśla współzałożyciel Biographiki, Dominic Hall, rozwiązanie to jest szczególnie przydatne, gdy oczywiste cele genetyczne zostały już wyczerpane, brakuje danych do wskazania dobrego celu lub gdy firma musi obejść istniejące patenty. „To sytuacja, w której można powiedzieć: przynieście nam swoje najtrudniejsze problemy z cechami” – mówi Hall.
Wąskie gardło w odkrywaniu celów
Wiele firm wciąż opiera się na badaniach asocjacyjnych całego genomu (GWAS) oraz mapowaniu loci cech ilościowych (QTL). Metody te pokazują jednak korelację, a nie związek przyczynowo-skutkowy, i nie pozwalają uszeregować potencjalnych celów. Platforma Biographiki wykorzystuje uczenie maszynowe wielu modalności, aby przewidywać, które geny mają największy wpływ, jak ze sobą współdziałają i które najlepiej nadają się do edycji przy minimalnych efektach niepożądanych. Modele bazowe uczone są na wielomodalnych zbiorach danych genomicznych, a wyniki eksperymentów są na bieżąco wprowadzane z powrotem do systemu.
Geny podatności i bardziej subtelne edycje
Oprócz wskazywania nowych celów genetycznych Biographica pracuje nad złożonymi strategiami edycji. Zamiast prostego wyłączania genów (knockout) firma rozwija modele przewidujące, jak zmiany w genomie wpłyną na ekspresję genów w różnych tkankach i kontekstach. Chodzi m.in. o tzw. geny podatności, które patogeny wykorzystują do infekowania roślin, ale które odgrywają też ważną rolę w prawidłowym rozwoju. Wyłączenie ich może obniżać plon. „Pytamy, czy możemy modulować ekspresję tych genów w określonych kontekstach, aby zmniejszyć podatność rośliny bez kary dla plonu” – wyjaśnia Hall.
Perspektywy rynkowe
Biographica współpracuje już z dużymi klientami, takimi jak BASF, i prowadzi własne prace nad cechami. Firma niedawno pozyskała 7 mln funtów (9,5 mln dolarów) w rundzie seed prowadzonej przez Faber VC. Najsilniejszym sygnałem od hodowców pozostaje obecnie odporność na choroby, ale pojawiają się też możliwości w zakresie jakości i wartości odżywczej plonów.
„Łącząc nasze kompetencje, chcemy przenieść edycję genomu poza oczywiste cele i odblokować cechy, których hodowla nie była dotąd w stanie rozpracować” – mówi Lotte Westerhof, dyrektor naukowa Hudson River Biotechnology.
Partnerstwo nie wyklucza firm posiadających własne zdolności odkrywcze czy transformacyjne – daje hodowcom dodatkowe możliwości realizacji projektów poza ich głównymi programami.
Fot. Pexels / TREEDEO.ST
