Ginkgo Bioworks: la fábrica de vida que busca ampliar los campos de la biología sintética

4 de noviembre de 2019 - Amy Feldman

 



Cinco científicos del MIT fundaron la start-up de biología sintética Ginkgo Bioworks, valuada en US$ 1.400 millones. Produce organismos a medida que echan por tierra los procesos industriales tradicionales.

Caminando por la antigua zona industrial costera de Boston, uno recuerda que la ciudad sigue siendo un puerto industrial importante. Se escucha el ruido de camiones pasar por el muelle seco. Al sur se vislumbra una terminal de containers de FedEx y en primer plano se ve la Coastal Cement Corporation.

En el interior del edificio número 27 el CEO de Ginkgo Bioworks, Jason Kelly, y sus cuatro cofundadores están transformando la visión actual de las industrias en general para que en el futuro estén basadas en la biología. Este quinteto de Frankensteins modernos diseñan, modifican y fabrican organismos que ayudan a bajar los costos de los procesos industria- les existentes y hacen posible el desarrollo de procesos totalmente nuevos. Son proyectos apasionantes. Normalmente para fertilizar el maíz hay que rociar con un mix de sustancias químicas desagradables a miles hectáreas de campos. Con ayuda de la bioingeniería Ginkgo, desarrolla una sustancia ecológica que recubre las semillas de maíz para que se fertilicen ellas mismas. Hoy la mayoría de las drogas biotecnológicas son proteínas inertes. Ginkgo trabaja en la creación de seres vivos que estén genéticamente programados para buscar y destruir enfermedades. Otro proyecto es la carne artificial que tiene un gusto horrible. Prometen mejorar el sabor.

Y ese es recién el principio. Gracias a sus investigaciones, la compañía desdibuja la línea entre lo vivo y lo muerto. Recreó el aroma de una especie extinta de la flor hibisco de Hawaii. A largo plazo, Kelly cree que su empresa ayudará a hacer realidad un futuro de ciencia ficción donde los árboles crecen naturalmente con forma de mesa, las algas se transforman en asientos de auto y los smartphones se reparan a sí mismos con unas gotitas de azúcar. Todavía falta mucho para eso, pero casi 11 años después de haber fundado Ginkgo, “es mucho más sencillo hablar sobre esto y no parecer un loco”, dice Kelly.

Es una época emocionante para empresas como Ginkgo (que debe su nombre al árbol que data de la era de los dino- saurios y es un fósil viviente), que trabajan en el emergente campo de biología sintética. Estimulados por los avances tecnológicos y económicos, sobre todo gracias a la caída significativa del costo de secuenciación de ADN y el desarrollo de la herramienta de edición precisa de genes llamada Crispr, los emprendedores están fundando empresas como locos. Hoy existen más de 600 compañías dedicadas a este segmento de mercado. Y el universo está creciendo a un ritmo de entre 5% y 10% anual, gracias a la inyección de dinero que está recibiendo, incluyendo US$ 3.800 millones el año pasado.

Estas start-ups venden una amplia gama de moléculas de ADN, que constituyen los componentes elementales de la vida, a importantes compañías de consumo masivo. La start-up Beyond Meat de hamburguesas de origen vegetal empezó a cotizar en la bolsa en mayo y actualmente está valuada en casi US$ 10.000 millones. Su competidor de biología sintética Impossible Foods es un unicornio que cuenta con el respaldo de fondos de capital de riesgo y recientemente comenzó a venderle Impossible Whoppers al gigante de comida Burger King. Bolt Threads, valuada en US$ 700 millones, fabrica seda de araña de base biológica para uso textil y productos de cuidado de la piel. En el otro extremo de la gama de productos, Twist Bioscience, líder en ventas de ADN sintético (cuyo cliente más grande es Ginkgo), se lanzó a la bolsa el año pasado y ahora posee una capitalización de mercado de casi US$ 1.000 millones.

Ginkgo es líder en ingeniería de organismos. “Crean una nueva categoría”, dice Cumbers, que conoció a Kelly cuando eran estudiantes de doctorado (Cumbers en Brown y Kelly en el MIT). “Prácticamente crearon el concepto del organismo como producto”.

La Biología Sintética crece a un ritmo similar al de la computación cuando se empezaron a usar los servidores.

Los fundadores de Ginkgo son Kelly, el  exprofesor de MIT Tom Knight y otros tres doctores de la b-school, Reshma Shetty, Barry Canton y Austin Che. La empresa logró conquistar el mercado de fragancias, agricultura, alimentos, productos terapéuticos y cannabis con 24 clientes y 50 proyectos de ingeniería activa. Ginkgo no fabrica estos productos pero es un socio clave. Gracias a sus análisis de datos y a la robótica está acelerando el proceso de descubrimiento y fabricación de nuevos organismos. El año pasado tuvieron ingresos de US$ 40 millones, el doble que el año anterior; y se estima que este año volverán a duplicarlos.

La apuesta más importante de Ginkgo es lograr conformar una careta de clientes diversificada – inspirada, en parte, por la asistencia de Kelly a la reunión anual de Warren Buffettcon los accionistas de Berkshire Hathaway el año pasado. Ahora Ginkgo crea e invierte en empresas, incluyendo a su más reciente spin off, la empresa especializada en proteínas alternativas Motif Ingredients. Otro ejemplo es Joyn Bio, un joint venture de agricultura con Bayer. “Así es como estamos haciendo crecer el negocio”, dice Kelly. “Es como la Berkshire de biotecnología”, añade.

En diciembre de 2017 la empresa estaba valuada en US$ 1.400 millones. Más de una década después de su fundación, Kelly y sus cofundadores continúan trabajando en la empresa y aún tienen acciones que Forbes es- tima valen más de US$ 100 millones cada una. Kelly cree que más adelante se lanzarán a la bolsa pero no está apurado por hacerlo. Al fin y al cabo, la biología sintética está en alza y hay mucho capital privado disponible. “La biología es programable pero no procesa información sino que construye cosas”, dice Kelly, que tiene un anotador con una calcomanía con la leyenda “Yo amo los OMG” (organismos modificados genéticamente)

Su historia

Jason Kelly, de 38 años, creció en Jupiter, Florida, conocida por ser el lugar de residencia de millonarios como Tiger Woods. Los padres de Kelly, ambos farmacéuticos, se  mudaron a Jupiter en los 70 para escaparse del frío del norte y porque esta área tenía más oferta laboral debido a su envejecida población. En la secundaria Kelly se empezó a interesar en el potencial de la ingeniería genética. “Estoy seguro de que algún tipo de semilla se plantó con Jurassic Park”, dice sobre la película de Steven Spielberg donde se utiliza el ADN de un fósil para resucitar a dinosaurios. Trabajó en un proyecto escolar sobre trastuzumab, un anticuerpo modificado genéticamente que se usa para tratar el cáncer de mama, y quedó cautivado por la idea de poder programar una célula como una computadora.

Durante su época universitaria en el MIT, pasó dos veranos en el laboratorio intentando introducir un gen individual en la bacteria E. coli, que se usa a menudo para fabricar reme- dios. Fue un trabajo lento y frustrante y fracasó. Poco después conoció a Drew Endy, un joven profesor y colega de Knight especializado en biología sintética.

Hace tiempo que ya se sueña con utilizar la biología para fines industriales

Kelly estaba obsesionado con la idea de que el código digital de las células, las A, las Cs, las Gs y las Ts, podía ser leído y escrito como si fuera un programa de computación y decidió sumarse al equipo de estudiantes del laboratorio de Endy. En 2003, empezó el doctorado en ingeniería bio- lógica del MIT.

El resto de los estudiantes y cofundadores de Ginkgo llegaron al campus casi al mismo tiempo. Shetty, de 38 años, había estudiado durante su adolescencia en Salt Lake City a ca- racoles cono venenosos que usan las neurotoxinas para paralizar sus pre- sas. Canton, de 39, estudió Ingeniería Mecánica en la University College de Dublín. Che, de 39, creció cerca de la sede central de Apple en Cupertino y aprendió a programar a los siete años. Knight, de 71 años, experto en computación, cambió su profesión a me- diados de su carrera. En los 90 empezó a preguntarse cuándo se pondría fin a la Ley de Moore –una observación del cofundador de Intel, Gordon Moore, que dice que el número de transistores de un microchip se duplica cada dos años–. Según él, el problema era que el tamaño de las estructuras es tan pequeño que se trabaja a nivel atómico del silicio y que para poder colocar átomos de manera precisa es necesario involucrar a la bioquímica.

En 1997, Knight instaló su laboratorio de microbiología en el edificio de informática. “Algunos de mis colegas pensaban que iba a matarlos”, dice. A fin de cuentas, los bioingenieros trabajan con la bacteria E. coli, que puede causar una enfermedad e incluso matar a sus víctimas. Pero no le importaba. La comunidad de la biología sintética del MIT era muy chica y unida. Shetty y Che trabajaban en el laboratorio de Knight; Kelly y Canton, en el de Endy. Los integrantes de los dos laboratorios se juntaban a almorzar y colaboraban en el OpenWetWare, una plataforma para compartir conocimiento sobre biología, y en la competencia de estudiantes llamada Máquina Internacional Modi- ficada Genéticamente (o iGEM por sus siglas en inglés).

Kelly mencionó por primera vez la idea de fundar una compañía después de terminar su doctorado en 2008. Todos querían que la bioingeniería fuera más rápida, económica y sencilla. “No necesitamos descubrimientos científicos sino ingeniería de procesos”, dice Kelly, cuya tesis trató sobre cómo estandarizar la medición en la biología.

Con una inversión inicial de US$ 100.000 de Knight, los cinco colegas fundaron Ginkgo. Su timing fue pésimo. La crisis financie a había llevado a la economía a una recesión. Los bancos no prestaban dinero y los inversores de capital de riesgo no estaban invirtiendo. Entonces, aplicaban a becas que cubrieran sus costos de vida y buscaban laboriosamente equipamientos usados, comprándolos en subastas de start-ups que habían cerrado. Alquilaron un depósito en U-Haul donde guardaban robots de manejo de líquidos e insumos de laboratorio.

Prueba y error, tuvieron una idea brillante. Para una competencia de iGEM trabajaron en un proyecto en el cual lograron transformar el olor apestoso de la bacteria E. coli en un aroma refrescante a menta mediante la introducción de nuevo material genético. A partir de ese experimento empezaron a investigar más en profundidad los aromas y las fragancias.

Obtuvieron su primer contrato importante con la empresa francesa de fragancias y botánica Robertet y desarrollaron un aroma de rosas con base biológica. El proyecto era inteligente porque es muy caro destilar los olores de las flores, pero la mayoría de las personas no asocian a la biotecnología con las fragancias. El acuerdo fue un éxito para Ginkgo.

“La idea de usar la biología para fines industriales ha sido un sueño desde hace mucho tiempo”, dice Josh Hoffman, CEO de Zymergen, el principal competidor de Ginkgo. Durante los últimos años, las grandes tendencias económicas y tecnológicas ayudaron a que este sueño se acercara más a la realidad. Los costos para sintetizar el ADN bajaron de forma considerable de alrededor de US$ 4 por par de bases (unidad compuesta por dos nucleótidos que forman los componentes básicos de la doble hélice del ADN), cuando Kelly y sus cofundadores eran estudiantes, a solo 7 centavos de dólar por par de bases, y desciende aún más para encargos al por mayor.

Ginkgo ya es el usuario más importante del mundo en impresiones de ADN de laboratorio. Kelly estima que utilizan el 25% del total a nivel global, equivalente a 50 millones de pares de bases, y hace poco compraron la empresa Gen9, un proveedor especializado en cadenas largas de ADN. También posee una “base de datos de códigos” inmensa y en continuo crecimiento. “Cuanta más programación de células realicemos en nuestra plataforma, más económico y sencillo y veloz se hará el proceso”, dice Kelly.

El primer acuerdo importante de Kelly fue con Bayer. En septiembre de 2017, crearon Joyn Bio con una inversión de US$ 100 millones para desarrollar una sustancia de recubrimiento de semillas que les permitirá a los agricultores usar menos fertilizantes.

Ginkgo, hoy, ya es el usuario más importante del mundo en impresiones de ADN de laboratorio.

Para Ginkgo el interés de Bayer fue un momento decisivo. Después de firmar un contrato con ellos vinieron varios más. Por ejemplo, junto a la empresa canadiense Cronos desarrolla un tipo inusual de cannabinoide cultivado en el laboratorio que podría llegar a ser utilizado para reducir el apetito y en cremas antiinflamatoria. Si Ginkgo logra finalizar estos proyectos con éxito, sus acciones podrían alcanzar un valor de US$ 200 millones.

También se asoció con la empresa de biotecnología Synlogic, de Cambridge en Massachusetts, para trabajar en tratamientos que se realizarían en los intestinos humanos con sustancias vivas que ayuden a pacientes con problemas del hígado y neurológicos.

En febrero, Ginkgo presentó su último spin off: Motif Ingredients, que se dedica a la producción de proteínas veganas que se pueden agregar a las comidas para reemplazar productos animales como la carne y el queso. Recibieron financiación de US$ 90 millones de Viking y otros inversores. Y en mayo adquirieron la plataforma de búsqueda y procesamiento de genomas Warp Drive Bio, una subsidiaria de Revolution Machines. Esta compra les ase- guró un acuerdo con la farmacéutica Roche cuya meta es crear un nuevo tipo de antibióticos y que potencialmente valdría US$ 160 millones más regalías si Ginkgo es exitoso.

Kelly piensa que podrían sumar fácilmente 50 o 100 asociaciones o inversiones sin agotar la capacidad de fabricación de la empresa. «Nadie ha logrado aún resolver el problema de la producción a gran escala» dice Endy, actualmente profesor en Stanford y sin afiliación a la compañía. “Jason tiene una buena visión del negocio y está experimentando de manera inteligente con estas joint ventures. Creo que es una buena forma de hacerlo y espero que funcione, aun- que nadie lo hizo antes”.

De vuelta en las oficinas de Ginkgo, Kelly hojea una copia de la primera investigación de Knight sobre computación móvil, realizada a pedido de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa hace más de dos décadas. Se detiene en la página 14, que tiene un gráfico donde fi- gura que en 1995 no había ningún ge- noma secuenciado y en 1997 apenas subió a 10. Señala el gráfico y se ríe a carcajadas. “Hace poco compramos una base de datos con 135.000 genomas secuenciados”.

Kelly cree que la biología sintética está creciendo a un ritmo similar al de la computación cuando se empezaron a usar servidores. Está con- vencido de que, a medida que evolucione este sector y se vayan creando productos que ahora ni podríamos imaginar, la biología podrá ayudar a mejorar nuestras vidas y nos permitirá ir eliminando procesos industria- les químicos que causan el cambio climático y dañan el medioambiente.

“Con el tiempo –dice el emprendedor con una seguridad absoluta– debería ser un motivo para enorgullecerse. Uno debería querer a los OMG (organismos modificados genéticamente) porque están fabricados a base de componentes biológicos”.

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