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Resolvendo os problemas mundiais com biomanufatura

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Enquanto os burros e elefantes perdem o pouco tempo que têm neste planeta debatendo a causa raiz dos padrões climáticos globais, heróis não celebrados trabalham para resolver alguns dos maiores problemas do mundo. Passe algum tempo no sul da Ásia – onde vive uma em cada quatro pessoas neste planeta – e você verá como são os verdadeiros problemas ambientais. Seis das dez cidades mais poluídas do mundo podem ser encontradas na Índia, o maior país do sul da Ásia onde a poluição do ar não é o único problema urgente.

“Quão ruim é o problema do plástico da Índia?” foi o título de um artigo do Economic Times no ano passado que fala sobre como a Índia gera 9.000 elefantes asiáticos em resíduos de plástico por dia – cerca de 25.940 toneladas. Desse total, 85% é descartado de forma inadequada, o que significa que corre o risco de poluir rios e oceanos. Quanto ao segundo e terceiro maiores países do sul da Ásia – Bangladesh e Paquistão – o problema é ainda pior.

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Países com maior porcentagem de plástico administrado inadequadamente – Crédito: Nosso mundo em dados

Antes de começarmos a pregar para 1,765 bilhão de pessoas nesses três países sobre a reciclagem de plástico, precisamos primeiro nos concentrar em descartá-lo adequadamente.

Uma solução pode ser criar alguns organismos que comeriam o plástico. É apenas um caso de uso que está sendo desenvolvido por uma empresa de biomanufatura que está trazendo ideias para o mercado de maneira melhor, mais rápida, mais barata e mais sustentável do que nunca.

O incrível poder da biomanufatura

Biologia é a tecnologia mais poderosa do planeta – Zymergen

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Fundada em 2013, a startup Zymergen de São Francisco agora conquistou uma enorme $ 874 milhões no financiamento de uma série de nomes, incluindo Goldman Sachs, Baillie Gifford e Softbank. Cerca de quatro anos atrás, nós escrevemos sobre como Zymergen usa robótica e inteligência artificial para construir organismos sintéticos – máquinas biológicas fabricadas de acordo com especificações. Usar organismos para substituir processos de fabricação que não agridem o meio ambiente é ainda mais atraente se houver economia de custos envolvida.

O novo campo emergente de “biofabricação”, ou “biofatura” como Zymergen o chama, é o valor potencial real para a biologia sintética, uma meta que tem sido bastante elusiva até agora para os muitos estoques de biologia sintética que não conseguiram cumprir suas promessas. Certamente não é o caso de Zymergen. Em 2019, a empresa havia fabricado 600.000 toneladas de produto usando micróbios adquiridos de um dos maiores bancos de dados genômicos protegidos por IP do mundo (250 milhões de sequências de genes) Embora muito do trabalho de Zymergen esteja sendo mantido em sigilo, o que eles divulgam é tentador.

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Enzimas que comem plástico

Alguns anos atrás, cientistas japoneses encontraram uma pequena bactéria interessante em um aterro sanitário japonês. Era extremamente educado, curvava-se bastante e mastigava plástico como uma deliciosa tigela de motsu nikomi. Então, alguns outros cientistas usaram um feixe de raios-X 10 bilhões de vezes mais brilhante que o sol, como um microscópio, e descobriram como aumentar a velocidade com que o plástico era engolido em seis vezes – em temperatura ambiente. O anúncio, feito apenas alguns dias atrás, provavelmente chamou a atenção da Zymergen, que também está trabalhando em uma aplicação semelhante com a segunda maior empresa química do Japão – Sumitomo Chemical. As duas empresas estão começando com o plástico mais resistente e mais difundido de todos: o polietileno (PE), e já tiveram pelo menos uma história de sucesso de produto trabalhando juntas.

Filmes eletrônicos

Todos os ativistas que usam seus smartphones para condenar grandes corporações más no Twitter ficarão satisfeitos em saber que alguns materiais comuns usados ​​em quase todos os dispositivos eletrônicos estão se tornando mais ecologicamente corretos. Na primavera passada, a Zymergen anunciou seu primeiro produto autônomo disponível comercialmente, chamado HYALINE – um filme especial bio-gerado com propriedades superiores feito de polímeros completamente novos nunca fabricados antes pela humanidade em qualquer escala.

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Crédito: Zymergen

HYALIBE pode ser usado para criar eletrônicos impressos em alta temperatura completamente transparentes, como placas de circuito impresso flexíveis que eliminam as camadas de adesivo epóxi e acrílico, resultando em um sistema 30% mais fino e flexível. É funcionalmente superior aos produtos existentes no mercado – como os filmes de poliimida Kapton da DuPont – mais ecologicamente corretos e supondo que sejam mais baratos. A Zymergen enviará HYALINE para os principais clientes de eletrônicos nos próximos meses, enquanto continua a desenvolver um portfólio completo de adesivos e revestimentos de alto desempenho para a indústria de eletrônicos, todos os quais são mais ecológicos do que os amplamente usados ​​hoje.

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O problema dos pesticidas

Outro ponto de discussão comum para os tipos ESG é o problema dos pesticidas. Zymergen publicou uma postagem no blog algumas semanas atrás sobre “o paradoxo dos pesticidas”. Basicamente, os pesticidas que nos ajudaram a alimentar mais bilhões de pessoas agora estão resultando em uma proliferação iminente de pragas que são resistentes aos pesticidas químicos atuais.

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Problemas com pesticidas no país que a maioria dos americanos associam a safáris, África – Crédito: The Economist

Uma vez que leva de 12 a 15 anos para lançar um novo pesticida no mercado, os problemas estão acontecendo mais rápido do que a indústria agrícola pode resolvê-los. Por exemplo:

  • 20-41% de perda na produção global de arroz e milho devido a pragas e patógenos
  • Queda de 35% na população de abelhas dos EUA em 2019
  • Aumento de 100% no número de espécies de ervas daninhas resistentes a herbicidas nos últimos 20 anos. 100 milhões de acres de plantações em fileiras nos EUA que foram infestadas com ervas daninhas resistentes a herbicidas.

Todo mundo adora comida, mas ninguém quer comer nada que tenha sido tratado com pesticidas porque eles podem causar efeitos colaterais indesejados. É por isso que a Zymergen fez parceria com a FMC, uma empresa líder em ciências agrícolas, “para mudar a própria natureza da proteção de safras … com a natureza”.

Devorando mais tecnologia incrível

A pilha de tecnologia usada pela Zymergen parece realmente incrível, e eles estão adquirindo tecnologias que tornam suas plantas de biofabricação ainda mais poderosas. Desde a última vez em que vimos Zymergen, eles engoliram duas startups de tecnologia.

A primeira foi a Radiant Genomics, uma empresa adquirida pela Zymergen em janeiro de 2018 que está desenvolvendo um serviço integrado de descoberta de enzimas baseado na maior coleção de sequências metagenômicas clonadas relatada até o momento. O serviço deverá superar um grande gargalo na descoberta de enzimas e recebeu financiamento do National Institutes of Health.

A segunda aquisição da Zymergen foi em março deste ano, quando eles adquiriram a enEvolv, uma startup de engenharia genômica co-fundada pelo lendário George Church. De um artigo de SynBioBeta:

Zymergen usará a tecnologia de ultra-high-throughput do enEvolv para examinar e selecionar células individuais entre milhões, encontrando aquelas células raras com os genes e propriedades certos necessários em aplicações de biofabricação. É tão bom que a enEvolv diz que pode fazer em um único mês o que levaria 2.000 anos para 30 dos robôs de alta velocidade de hoje.

Crédito: SynBioBeta

O enEvolv usa uma das maiores ferramentas da natureza, a evolução, junto com alguma mágica de edição de genes para realizar experimentos em bilhões de linhagens para encontrar as mais adequadas para uma aplicação específica. É algo que Zymergen acredita que “poderia reduzir em até dois anos o desenvolvimento inicial do produto”.

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Em dezembro de 2019, os micróbios da Zymergen podiam ser encontrados em mais de US $ 1 bilhão em produtos, uma gota d’água quando você considera que a indústria química vale US $ 750 bilhões por ano. Não é nenhuma surpresa, então, que Zymergen não seja o único nome de biomanufatura no jogo. Outra empresa que recebeu uma grande quantidade de dinheiro para resolver grandes problemas usando a biologia sintética é a Ginkgo Bioworks, mas isso é uma história para outro dia.

Conclusão

Aqueles que reclamam dos maiores problemas do mundo sempre querem que outros tomem as medidas necessárias para resolvê-los. Eles batem o pé, agitam seus cartazes de piquete e exigem que outros mudem seu comportamento para que possam se sentir bem com seu “ativismo”. Isso não está nos levando a lugar nenhum. Em vez disso, esses ativistas deveriam buscar diplomas avançados nas áreas de STEM e, em seguida, trabalhar no sentido de usar a tecnologia para resolver alguns dos maiores problemas do mundo.

As tecnologias disruptivas de hoje podem resolver nossos maiores problemas e podem até mesmo permitir que passemos pelo “Grande Filtro”. O que está acontecendo na Zymergen é o culminar das tecnologias mais inovadoras que existem – biologia sintética, robótica, inteligência artificial e genômica. A biomanufatura está definida para perturbar todo o nosso planeta, da melhor maneira, e merece muito mais atenção do que está recebendo atualmente.

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