Basecamp Research Baru Kumpul $20 Juta Untuk Membina Pangkalan Data Semua Kehidupan

Awal tahun ini saya berada di Borneo, pulau ketiga terbesar di dunia dan kawasan panas biodiversiti Asia Tenggara. Hutan hujan Borneo dianggarkan berusia sekitar 140 juta tahun – salah satu hutan hujan tertua di dunia yang merupakan rumah kepada banyak spesies yang tidak boleh ditemui di tempat lain di planet kita. Kepelbagaian biologi pulau itu menyimpan banyak rahsia yang baru mula didedahkan oleh saintis melalui bioprospek: pensampelan yang teliti, penjujukan dan pengkatalogan berjuta-juta spesies yang tinggal dalam ekosistem yang tidak disentuh ini. Potensi penawar kanser, antibiotik baru, dan molekul dengan sifat anti-penuaan mungkin ada di luar sana - mereka masih belum ditemui lagi.

Dengan kemajuan dalam bioteknologi, kita kini boleh mencuba urutan genetik beribu-ribu tumbuhan, haiwan dan mikrob. Penjujukan DNA daripada organisma yang berbeza telah mendedahkan palet keseluruhan protein dan enzim yang boleh melaksanakan fungsi yang tidak terkira banyaknya daripada membuat bahan, perisa dan wangian yang mampan kepada membangunkan ubat-ubatan baru. Bidang biologi sintetik, yang telah meletup dalam dekad yang lalu, bergantung pada mencari protein dengan ciri khusus - seperti membuat putih telur yang lebih gebu atau rasa yang lebih manis. Tetapi bagaimana saintis mencari protein tersebut? Mereka biasanya beralih kepada pangkalan data urutan semula jadi untuk inspirasi. Kemungkinannya - apa sahaja yang anda cari, alam semula jadi telah mencipta. Tetapi kejayaan mencarinya bergantung pada seberapa kaya dan kepelbagaian data itu.

Inilah sebabnya mengapa biodiversiti boleh menjadi perniagaan yang besar. Tetapi ia penuh dengan kontroversi: mengaut keuntungan daripada kekayaan alam semula jadi secara sejarah dikaitkan dengan amalan eksploitatif sejak zaman penjajah. Dari kina yang digunakan untuk merawat malaria kepada neem, yang dibuat untuk terkenal kes paten dibatalkan, bahan aktif yang terdapat dalam tumbuhan sering dikenal pasti daripada pengetahuan budaya Orang Asli dan diekstrak daripada sumber yang dimiliki oleh komuniti tersebut. Pada zaman bioteknologi, urutan genetik telah menjadi komoditi yang sama berharga, menimbulkan kebimbangan biocetak rompak digital yang mungkin lebih sukar untuk dikesan daripada penggunaan bahan tumbuhan fizikal. Persoalan besar ialah: bagaimana kita boleh memanfaatkan kepelbagaian biologi planet kita tanpa mengambil kesempatan daripada komuniti Orang Asli atau mengganggu ekosistem?

Penyelidikan Basecamp, sebuah syarikat bioteknologi yang berpangkalan di London, sedang berusaha untuk menyelesaikan masalah ini. Dengan misi untuk menyambung semula bioteknologi dengan biodiversiti, mereka sedang membina pangkalan data jujukan DNA semula jadi terbesar di dunia yang sepenuhnya bersumberkan etika. Minggu ini, Basecamp Research mengumumkan bahawa mereka telah mengumpulkan $20 juta dalam pembiayaan Siri A [KT1] diketuai oleh pelabur iklim Modal Systemiq, menjadikan jumlah pembiayaan syarikat kepada $30 juta. Pasukan Basecamp sedang berusaha di seluruh dunia untuk mewujudkan perkongsian dengan komuniti tempatan untuk mengumpul dan melindungi data biologi, serta memudahkan syarikat biologi sintetik mendapat akses kepada maklumat genetik berharga yang boleh membantu mereka membangunkan produk lestari baharu.

Alam semula jadi mengatasi saintis

Ahli biologi sintetik hari ini sedang merekayasa enzim pemangkin baharu dan protein terapeutik menggunakan alat canggih seperti kecerdasan buatan. Tetapi model pembelajaran mesin hanya sebaik data yang digunakan untuk dilatih. Pengasas bersama syarikat, Glen Gowers dan Oliver Vince, memahami batasan ini lebih baik daripada orang lain. Semasa mendapat PhD mereka dalam biologi sintetik dan biokejuruteraan, mereka berdua menghabiskan banyak masa mencuba untuk menambah baik enzim menggunakan alat kejuruteraan protein yang canggih, hanya untuk berasa rendah diri dengan mengetahui bahawa versi yang lebih baik sudah tersedia secara semula jadi.

Foto: Pengasas Bersama Basecamp Research Glen Gowers di tapak di Iceland. Kredit: Basecamp Research

"Kami telah mengatasi persaingan dengan hanya mencari protein yang lebih baik dalam alam semula jadi," kata Glen. "Dan ia menyemai idea ini bahawa alam semula jadi sudah mempunyai penyelesaian yang dicari oleh bioteknologi. Kami tidak mempunyai alat carian atau sumber untuk benar-benar dapat memahaminya.”

Pengasas bersama Basecamp mempunyai satu lagi persamaan: minat mereka untuk aktiviti luar. Pada 2019, mereka melakukan ekspedisi selama sebulan ke tempurung ais terbesar di Eropah di Iceland untuk menyediakan operasi penjujukan DNA luar grid sepenuhnya yang pertama. Selepas kembali dari ekspedisi dan menganalisis data yang mereka kumpulkan di sana, mereka terperanjat apabila menemui kepelbagaian kehidupan yang luar biasa dalam persekitaran yang begitu keras: “Sejak itu kami telah menemui sejauh itu, kurang daripada 1% daripada apa yang ada di luar sana dari segi biodiversiti genetik telah ditemui, "anggaran Vince. "Dan walaupun apa yang kita tahu tidak dapat dianalisis oleh syarikat bioteknologi."

Kedua-duanya memulakan Penyelidikan Basecamp untuk membantu mencipta pangkalan data jujukan biologi paling komprehensif yang wujud. Mereka telah mengumpulkan pasukan pakar yang pelbagai daripada penyelidik lapangan bertaraf dunia kepada pakar biodiversiti, ahli biologi molekul dan saintis data. Data berbilang dimensi syarikat diberi anotasi dengan teg yang memetakan kepelbagaian genetik alam semula jadi dari mana sampel dikumpulkan, pembolehubah persekitaran dan sebarang maklumat lain yang tersedia. Mereka kemudiannya menggunakan teknik pembelajaran mendalam proprietari untuk menemui protein baharu dan mengoptimumkannya untuk memenuhi spesifikasi pelanggan mereka, dengan aplikasi yang merangkumi farmasi, diagnostik, kosmetik, penyuntingan gen, pemakanan dan biopemulihan.

Melindungi biodiversiti melalui pembinaan perkongsian

Kerja Basecamp Research lakukan untuk membuat katalog dan melombong biodiversiti semula jadi hanyalah sebahagian daripada usaha syarikat. Yang lain ialah membina perkongsian dengan komuniti tempatan, agensi pemuliharaan, dan mewujudkan perjanjian di sisi kawal selia. Kebimbangan mengenai syarikat yang mengkomersialkan pengetahuan Orang Asli dan sumber semula jadi telah menyebabkan Konvensyen Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu mengenai Kepelbagaian Biologi (CBD) untuk menubuhkan Protokol Nagoya, perjanjian antarabangsa yang bertujuan untuk berkongsi faedah yang timbul daripada penggunaan sumber genetik secara adil dan saksama. Maksudnya ialah jika anda menjumpai urutan di dalam hutan Borneo, anda sepatutnya membayar sebahagian daripada royalti kembali kepada penduduk Borneo.

Penggunaan data genetik, atau maklumat jujukan digital (DSIDSI
), merupakan salah satu topik perbincangan yang berterusan di persidangan COP15 berlaku sekarang di Montreal, Kanada, di mana para pemimpin dunia telah berkumpul untuk mewujudkan langkah-langkah untuk melindungi biodiversiti biologi, meningkatkan usaha pemuliharaan, dan memastikan perkongsian faedah etika daripada penggunaan sumber genetik. Sesetengah negara bimbang bahawa DSI telah menjadi kelemahan bagi syarikat untuk mengelak berkongsi keuntungan yang diperoleh daripada biodiversiti mereka dan mendesak peraturan yang lebih ketat untuk mengimbangi mereka untuk penemuan menggunakan jujukan DNA. Walaupun Protokol memastikan penggunaan sumber yang beretika, ia boleh mencipta banyak kerenah untuk syarikat yang cuba mendapatkan akses kepada urutan genetik yang berharga.

Basecamp Research mahu memudahkan penyelidik mendapatkan akses kepada data genetik yang berharga tanpa melanggar sebarang pertimbangan etika. Setiap sampel yang mereka kumpulkan mematuhi Protokol Nagoya United Nation. Matlamat mereka adalah untuk menjadikan Protokol Nagoya berfungsi untuk semua pihak: mereka melakukan tugas berat dalam hal mewujudkan perjanjian supaya apabila syarikat datang kepada mereka untuk mendapatkan aset, mereka tidak perlu bimbang tentang melanggar undang-undang biodiversiti negara dan antarabangsa: “Kami mempunyai perkongsian di 18 negara dengan kawasan panas biodiversiti,” kata Oliver. "Ini adalah pengaturan perkongsian manfaat di mana kami memberi kembali: kami membina kapasiti penyelidikan, melakukan latihan dan membangunkan makmal di negara tersebut."

Ini adalah jenis usaha berpasukan yang diperlukan untuk memastikan masyarakat setempat tidak ketinggalan. Dalam perjalanan saya ke Borneo selama bertahun-tahun saya bertemu Charlie Yeo yang merupakan Ketua Pegawai Eksekutif Pusat Biodiversiti Sarawak di Kuching, Malaysia. Pusat ini merangkumi prinsip pemuliharaan, penggunaan sumber yang bertanggungjawab, dan perlindungan biodiversiti semula jadi. Ia pada asalnya ditubuhkan untuk menjadi penjaga pintu bagi mereka yang mahukan akses kepada sumber biologi Sarawak untuk tujuan penyelidikan atau komersial, tetapi sejak itu ia telah menjadi lebih banyak lagi. Charlie dan kakitangan Sarawak yang lain pergi ke tempat-tempat untuk menyusun biodiversiti dan belajar tentang cara orang asli menggunakan sumber mereka sambil memastikan masyarakat juga boleh mendapat manfaat daripadanya.

“Peranan Pusat Biodiversiti Sarawak adalah untuk mengawal selia penyelidikan dan memudahkan akses beretika kepada pengetahuan tradisional dan sumber genetik,” kata Charlie. “Kami mempunyai rangka kerja kawal selia untuk memastikan kami boleh bekerjasama dengan syarikat di bawah syarat yang dipersetujui bersama. Perjanjian ini perlu memastikan perkongsian manfaat yang adil dan saksama daripada penggunaan sumber genetik untuk syarikat, Sarawak, dan orang asli dan masyarakat tempatan.”

Glen mengulas tentang kepentingan kerja yang dilakukan oleh Pusat Sarawak: "Pusat Biodiversiti Sarawak adalah model yang kami ingin lihat berlaku di setiap negara dan di setiap benua," katanya. “Ini adalah pusat khusus untuk penerokaan biodiversiti mereka sendiri dan diharapkan pengewangan kepelbagaian mereka sendiri tanpa gangguan ekosistem. Ini adalah prinsip asas teras yang menakjubkan Pusat Biodiversiti Sarawak yang kami kongsikan.”

"Mereka telah melakukan kerja yang luar biasa dan kami ingin bekerjasama dengan mereka pada masa hadapan," kata Oliver.

Dalam masa kurang daripada tiga tahun, pasukan Basecamp telah mengumpul sampel di 65 ekspedisi dari Antartika ke Azores dan membangunkan pangkalan data biologi yang canggih. Pangkalan data itu boleh diakses oleh syarikat untuk membangunkan farmaseutikal baru, bahan, alternatif protein bebas haiwan, pemangkin enzim yang digunakan untuk biopembuatan dan banyak lagi. Semasa mereka berusaha untuk menubuhkan pangkalan pengetahuan terbesar bagi jujukan genetik, mereka telah mengumpul beribu-ribu sampel daripada 40% daripada biom Bumi dan mengembangkan kepelbagaian protein yang diketahui sains sebanyak 50%. Dan mereka baru bermula.

"Biodiversiti ialah sumber paling penting dalam dunia semula jadi kita yang perlu kita lindungi," fikir Oliver. Satu ubat boleh berharga berbilion dolar tetapi terdapat banyak birokrasi yang terlibat untuk mendapat akses kepada jujukan protein yang berharga ini. Syarikat Basecamp berhasrat untuk membina jambatan antara bioteknologi dan bioekonomi di mana faedah ekonomi daripada bioteknologi kembali kepada menyokong biodiversiti dan penerokaan biodiversiti menyemarakkan pembangunan bioteknologi. Mudah-mudahan, dengan bantuan organisasi seperti Pusat Biodiversiti Sarawak dan Penyelidikan Basecamp, bioteknologi akan dapat memanfaatkan kuasa alam semula jadi sepenuhnya sambil turut menyumbang.

Terima kasih kepada Katia Tarasava untuk penyelidikan dan pelaporan tambahan mengenai artikel ini. Saya ialah pengasas SynBioBeta, dan beberapa syarikat yang saya tulis adalah penaja kepada Persidangan SynBioBeta and penghadaman mingguan.