

Biologia Sintetica

Sviluppate le proprie capacità di ricerca e rispondete a esigenze non soddisfatte
Il nostro team specializzato aiuta i produttori a esplorare le opportunità offerte dalla biologia sintetica in vari campi di ricerca e applicazione, al fine di creare nuove funzioni biologiche, nuovi organismi o nuovi materiali con proprietà inedite.
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Le sfide legate alla biologia sintetica
La biologia sintetica e l’editing del genoma sono un campo in forte crescita con molte applicazioni potenziali. Sebbene siano già in uso per affrontare alcune sfide in medicina, agricoltura, produzione e scienze ambientali, l’elenco delle opportunità da affrontare non è ancora esaurito. Tuttavia, i ricercatori e le aziende devono affrontare diverse sfide tecniche, etiche e commerciali:
Sebbene siano stati compiuti progressi significativi nell’evoluzione del campo della biologia sintetica, i sistemi biologici sono intrinsecamente complessi, con molteplici componenti interconnessi che lavorano insieme in modi intricati. Molti di questi componenti non sono ancora completamente compresi e le loro interazioni sono spesso difficili da prevedere. Questa complessità rende difficile progettare e costruire sistemi biologici prevedibili e affidabili. Con il miglioramento della nostra comprensione dei sistemi biologici e l’emergere di nuove tecnologie, in futuro potremo superare queste sfide e costruire sistemi biologici più complessi con la biologia sintetica e l’editing del genoma.
Quali sono i più recenti sviluppi della ricerca nel campo della biologia sintetica? Quali sono le tendenze per quanto riguarda la sintesi di sistemi biologici complessi?
L’uso della biologia sintetica e dell’editing del genoma solleva preoccupazioni etiche e di sicurezza, come la possibilità di creare organismi che potrebbero essere dannosi per l’uomo o per l’ambiente e potrebbero avere conseguenze indesiderate, come la diffusione di tratti ingegnerizzati alle popolazioni selvatiche. Inoltre, il potenziale uso improprio delle tecnologie, il benessere degli animali legato alla ricerca e alla sperimentazione o le implicazioni etiche della manipolazione e della creazione di nuove forme di vita sono stati citati come preoccupazioni legate alla biologia sintetica.
Le preoccupazioni legate alla biologia sintetica ostacoleranno l’ulteriore progresso della biologia sintetica? Quali sono le garanzie attuali e comprovate?
Una grande incertezza circonda il panorama della proprietà intellettuale per la biologia sintetica, che è un campo altamente interdisciplinare che richiede la collaborazione tra diversi settori di competenza. Di conseguenza, le aziende e i ricercatori che operano in questo campo devono navigare in un complesso panorama normativo, che può variare a seconda dell’applicazione e del luogo, e devono orientarsi con attenzione nel diritto dei brevetti per proteggere le loro innovazioni evitando di violare la proprietà intellettuale di altri.
Come saranno regolamentati i prodotti della biologia sintetica? Chi possiede e controlla i prodotti della biologia sintetica?
La biologia sintetica e l’editing del DNA potrebbero avere un impatto significativo sulla società e sull’economia. Ad esempio, lo sviluppo di organismi sintetici in grado di produrre energia rinnovabile che potrebbe sconvolgere i mercati energetici esistenti o lo sviluppo di nuove terapie o cure per le malattie. Si teme che i benefici della biologia sintetica possano essere distribuiti in modo non uniforme, con alcuni gruppi che ne beneficeranno più di altri.
Chi avrà accesso alle tecnologie e ai prodotti di nuova concezione? Come sarà garantito un accesso omogeneo alle nuove tecnologie e ai nuovi prodotti?
Lo sviluppo di nuove tecnologie e applicazioni di biologia sintetica può essere costoso e richiede tempo e molte applicazioni sono ancora in fase di ricerca. La scalabilità della produzione può essere impegnativa. Le aziende devono trovare il modo di ottimizzare i processi per soddisfare le esigenze della produzione su scala commerciale.
Come evolveranno i costi per lo sviluppo di nuove tecnologie nei prossimi anni? Come potrebbe essere l’ottimizzazione dei processi?
Come vi aiutiamo i vostri progetti legati alla biologia sintetica
Avvalendosi di 30 anni di esperienza di lavoro con clienti del settore sanitario e industriale, il nostro team è ben preparato per aiutare gli operatori del settore sanitario, agroalimentare e ambientale a comprendere meglio la biologia sintetica e il suo potenziale di sviluppo, i limiti, le restrizioni normative e le necessità di implementare strategie di biologia sintetica.
Lavoriamo su questo tema principalmente con i dipartimenti di ricerca e sviluppo delle aziende, nonché con le funzioni di marketing o di partnership. L’ampia varietà dei nostri clienti, provenienti da tutto il mondo, e i tipi di progetti di cui ci occupiamo ci permettono di avere una conoscenza globale e approfondita del settore in continua crescita della biologia sintetica e dell’editing del DNA.
I nostri progetti riguardano il panorama tecnologico, la comprensione dell’impatto futuro sulle attività sanitarie e industriali, lo sviluppo della strategia di R&D e dei piani aziendali, la ricerca sul mercato o sul quadro normativo, la ricerca di partner e molto altro ancora.
Esempi di recenti progetti realizzati per i nostri clienti nel campo della biologia sintetica
Sviluppo di un modello di business e di un business plan per una piattaforma di R&D sulla biologia sintetica
Abbiamo assistito uno dei nostri clienti nel perfezionamento e nella finalizzazione del modello di business e del business plan di un’infrastruttura di servizi di R&D biotecnologico che fornisce competenze in diverse tecnologie di biologia sintetica.
In una prima fase abbiamo messo in discussione gli scenari del nostro cliente in merito al posizionamento competitivo e ai mercati applicativi su cui concentrarsi. Abbiamo poi identificato i potenziali clienti e le opzioni di finanziamento e abbiamo definito il potenziale di guadagno della piattaforma, alimentato dalle intuizioni sul campo.
Alla fine, una prima versione del modello di business e del piano aziendale è stata co-costruita e ulteriormente perfezionata per rivolgersi sia agli attori accademici che a quelli industriali.
Studio di ricettività di una tecnologia di biologia sintetica per lo sviluppo di microrganismi nei settori sanitario, cosmetico, alimentare e dei mangimi
Abbiamo assistito il nostro cliente, un’azienda del settore delle biotecnologie specializzata nell’ingegneria genetica dei microrganismi, nel comprendere meglio il potenziale di sviluppo dei microrganismi nei settori sanitario, cosmetico, alimentare e dei mangimi.
Il nostro team aiuta il cliente a definire e a definire le priorità del suo mercato, realizzando interviste con i principali opinion leader e con i rappresentanti degli attori industriali presenti nei settori di interesse.
Le caratteristiche principali attese sono state ricavate in una proposta di valore coerente, e successivamente è stato sviluppato un modello di business raffinato sul settore di maggiore interesse.
Analisi delle evoluzioni biotecnologiche e delle prospettive della biologia sintetica in Asia
Abbiamo aiutato il nostro cliente, un’importante azienda del settore cosmetico, a preparare un comitato consultivo scientifico con esperti del paese per decidere le direzioni future dell’azienda nel campo delle biotecnologie bianche.
Abbiamo fornito al nostro cliente una visione trasversale del settore delle biotecnologie, delle biotecnologie bianche e dell’area di interesse degli ingredienti, per consentirgli di comprendere meglio l’ecosistema attuale. La biologia sintetica e l’editing del DNA erano una parte importante dell’ecosistema in questione e, grazie al nostro lavoro, abbiamo aiutato il nostro cliente a comprendere il panorama attuale della biologia sintetica e di altri segmenti.
La nostra preparazione congiunta per il comitato scientifico ha preparato la scena per una discussione complessa e interessante sulle biotecnologie bianche e sintetiche.
Valutazione della preparazione tecnica della biologia sintetica per la produzione di proteine ricombinanti nelle microalghe
Alcimed ha collaborato con un’importante azienda di salute animale per valutare il panorama commerciale e tecnico dell’utilizzo della biologia sintetica per produrre proteine ricombinanti nelle microalghe con applicazioni nella salute animale.
Abbiamo effettuato una ricerca globale di aziende che stanno modificando geneticamente le microalghe per produrre proteine ricombinanti. Attraverso interviste con queste aziende e con ricercatori indipendenti sulle microalghe, abbiamo sviluppato una comprensione dello stato attuale della tecnologia e del mercato.
Questa ricerca ha aiutato il nostro cliente ad avere una visione chiara della preparazione tecnica della biologia sintetica applicata alle microalghe e a classificare le potenziali applicazioni per la salute degli animali, in termini di proteine da produrre e specie a cui rivolgersi, in base ai rispettivi tempi di commercializzazione.
Incorporazione in vivo di aminoacidi non canonici in proteine irecombinant per un attore farmaceutico globale
Alcimed ha condotto una ricerca globale di aziende, tecnologie, brevetti e gruppi di ricerca che hanno avanzato la capacità di incorporare aminoacidi non canonici in proteine ricombinanti espresse per un attore farmaceutico globale.
Abbiamo utilizzato una combinazione di interviste, ricerche in letteratura e database mining per creare una panoramica delle aziende in grado di esprimere proteine ricombinanti che contengono aminoacidi non canonici.
Questa ricerca ha aiutato il nostro cliente rivelando tecnologie in fase iniziale che sono mature per gli investimenti, identificando potenziali partner per la bioproduzione di proteine con aminoacidi non canonici e scoprendo nuove aziende in questo spazio precedentemente sconosciute al nostro cliente.
Comprensione delle biotecnologie bianche in Europa per il lancio industriale di un polo di innovazione sui materiali sostenibili
La biotecnologia bianca utilizza microrganismi, spesso ingegnerizzati attraverso la biologia sintetica, per produrre industrialmente sostanze chimiche e materiali. Abbiamo accompagnato un’industria a lanciare un hub di innovazione sui materiali sostenibili per capire il numero e i settori economici delle start-up di biotecnologie bianche in Europa.
Abbiamo inoltre analizzato la domanda di prodotti di biotecnologia bianca e le tendenze delle applicazioni tecnologiche della biotecnologia bianca in Europa.
Grazie ai nostri risultati, abbiamo aiutato il nostro cliente a capire che l’infrastruttura di bioproduzione necessaria alle aziende per sviluppare le biotecnologie bianche, anche nella fase pilota e dimostrativa, è ancora insufficiente in Europa e che cosa potrebbe fornire il suo hub per colmare alcune delle lacune.
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Fondata nel 1993, Alcimed è una società di consulenza per l’innovazione e lo sviluppo di nuovi mercati specializzata in settori innovativi: scienze della vita (salute, biotecnologie, agroalimentare), energia, ambiente, mobilità, chimica, materiali, cosmetica, aeronautica, spazio e difesa. La nostra missione? Aiutare i decisori del settore pubblico e privato a esplorare e sviluppare il territorio inesplorato: nuove tecnologie, nuove offerte, nuove sfide geografiche, futuri possibili e nuovi modi di innovare. Distribuito in 8 uffici in tutto il mondo (Francia, Europa, Singapore e Stati Uniti), il nostro team è composto da 220 esploratori di alto livello, multiculturali e appassionati, con una doppia cultura scientifica/tecnologica e commerciale. Il nostro sogno? Essere 1.000 persone, per continuare a plasmare, insieme ai nostri clienti, il mondo di domani.
La biologia sintetica è un campo scientifico multidisciplinare che mira a progettare e ingegnerizzare nuovi sistemi biologici o a modificare quelli esistenti per svolgere funzioni specifiche. Si basa sulla combinazione di biologia molecolare, genetica, ingegneria e informatica per creare sistemi biologici artificiali utilizzando parti e moduli genetici.
Il campo della biologia sintetica mira a consentire a scienziati e ricercatori di creare nuove funzioni biologiche, organismi o materiali con proprietà inedite che non si trovano in natura. Ciò si ottiene progettando e assemblando sequenze di DNA, geni e proteine in modo modulare, creando circuiti e reti biologiche in grado di svolgere compiti specifici. La biologia sintetica e l’editing del genoma sembrano molto simili, in quanto entrambi comportano la modifica del codice genetico di un organismo. La differenza fondamentale tra le due è il metodo utilizzato per introdurre le modifiche:
Nella biologia sintetica, in genere, lunghi tratti di DNA vengono cuciti insieme e inseriti nel genoma di un organismo. Questi pezzi di DNA possono provenire da un altro organismo o essere completamente nuovi, cioè ottenuti attraverso la sintesi del DNA.
A differenza di questo, nel genome editing gli strumenti vengono applicati per introdurre piccole modifiche al genoma dell’organismo mediante la delezione o l’aggiunta di piccoli tratti di DNA.
La biologia sintetica e l’editing del genoma hanno il potenziale per rivoluzionare diversi campi, tra cui la medicina, la biotecnologia, l’agricoltura, la produzione e le scienze ambientali. I potenziali casi d’uso includono la creazione di nuovi sistemi biologici (reti complesse che collegano diverse entità biologicamente rilevanti), la progettazione di nuovi organismi, lo sviluppo di nuove terapie, il miglioramento dell’agricoltura, la creazione di nuovi materiali come la plastica biodegradabile o il rilevamento e la bonifica dell’inquinamento ambientale. Nel complesso, le potenziali applicazioni della biologia sintetica sono vaste e diversificate e il campo sta rapidamente avanzando con nuove scoperte e scoperte.
- Produzione di insulina: una delle prime e più riuscite applicazioni della biologia sintetica è stata la produzione di insulina umana da parte di batteri con geni modificati. Questa tecnologia viene utilizzata oggi per produrre insulina per il trattamento del diabete.
- Produzione di farmaci antimalarici: i ricercatori hanno utilizzato la biologia sintetica per ingegnerizzare i batteri al fine di produrre l’artemisinina, un importante farmaco antimalarico. In questo modo il farmaco è diventato più economico e accessibile alle popolazioni dei Paesi in via di sviluppo.
- Nuove terapie contro il cancro: la biologia sintetica viene utilizzata per sviluppare nuove terapie contro il cancro, ingegnerizzando le cellule per individuare e distruggere le cellule tumorali. Un esempio è la terapia cellulare CAR-T, che prevede la modifica delle cellule T di un paziente per riconoscere e uccidere le cellule tumorali.
- Plastiche biodegradabili: gli scienziati hanno ingegnerizzato i batteri per produrre plastiche biodegradabili utilizzando risorse rinnovabili come la canna da zucchero e il mais. Queste plastiche sono più rispettose dell’ambiente rispetto alle plastiche tradizionali, che sono prodotte da risorse non rinnovabili come il petrolio.
- Biorisanamento: gli scienziati hanno ingegnerizzato i batteri per ripulire le fuoriuscite di petrolio o degradare i policlorobifenili (PCB), sostanze chimiche industriali tossiche che persistono nell’ambiente per decenni.
- Rice (o Riso d’oro): la biologia sintetica è stata utilizzata per modificare i geni del riso per produrre β-carotene aggiungendo due geni, una fitosintasi vegetale e una fitodesaturasi batterica, che hanno permesso l’accumulo di β-carotene nel chicco di riso. Il Golden Rice è stato sviluppato per prevenire la carenza di vitamine nelle regioni globali in cui il riso è un alimento di base.
Il mercato globale della biologia sintetica è stato stimato in media tra i 9 e i 13 miliardi di dollari nel 2021-2022, gli anni con i migliori dati disponibili. Si stima che questo valore crescerà a un CAGR del 19-28% entro la fine del decennio.