Hücreye ışık vererek ilaç ve et üretiyoruz

DENİZ KENT
Prolific Machines Kurucu Ortağı ve CEO’SU

Deniz Kent, lisans eğitimini Bristol Üniversitesi’nde hücresel ve moleküler tıp alanında yaptıktan sonra Londra’daki King’s College’da rejeneratif tıp alanında önce yüksek lisans, ardından da doktorasını tamamladı. Kısa bir süre İngiliz ilaç şirketi GlaxoSmithKline’da astım için tek dozluk bir tedavi geliştirmeye çalıştı. Ancak daha sonra aklındaki fikri hayata geçirmek için California’ya taşındı. Deniz Kent yaklaşık 6 yıl önce kurduğu Prolific Machines ile ışıkla et üretmeyi hedefliyordu. Bunu da başardı. Ancak şu an ürün-pazar uyumunu ilaç sektöründe yakaladı. Deniz Kent, girişim yolculuğunu Fast Company ile paylaştı:

FİKRİN YARATTIĞI FARK

Prolific Machines’in geliştirdiği şey, hücreleri kontrol etmek için yeni bir araç seti. Bu sistemde hücrenin içindeki herhangi bir proteini, hücrelerin üzerine ışık tutarak açıp kapatabiliyor ya da dinamik biçimde ayarlayabiliyoruz. Ayrıca farklı renklerde ışıkların farklı şeyler yapabildiği bir sistem geliştirdik. Böylece bir hücre içinde aynı anda birden fazla süreci birbirinden bağımsız biçimde kontrol edebiliyorsunuz. Bu, başka kimsenin yapabildiği bir şey değil ve biyoproses kontrolünde de tipik bir yöntem değil. Normalde hücreler ya moleküllerle kontrol edilir -ki bir molekülü eklediğinizde onu geri alamazsınız- ya da genetik olarak belirli bir işi yapmak üzere programlanırlar. Onları genetik olarak belirli bir şekilde programladıysanız ve daha sonra farklı bir şey yapmalarını istiyorsanız, bunu yapamazlar.

Dolayısıyla temel yenilik aslında hücre biyolojisine çok daha yüksek bir kontrol düzeyi getirmek ve bunu çok daha düşük bir maliyetle yapabilmek. Bu da pek çok yeni şeyin mümkün olmasını sağlıyor. Bu teknolojiyi gıda ve ilaç üretmenin yanı sıra malzemeler, yakıtlar üretmek için de kullanabilirsiniz. Hücrelerden yapılan her şey bu teknolojiyle üretilebilir. Şu anda odaklandığımız alan ilaç sektörü ve ışık kullanarak protein terapötikleri ile gen terapileri üretmek. Ama aslında hücrelerden yapılan her şey için uygulanması mümkün.

TEKNOLOJİNİN ÜÇ BİLEŞENİ

Teknolojimizin üç temel bileşeni var. Birincisi, bizim geliştirdiğimiz sentetik biyoloji araçları. Bunlar hücre içindeki farklı hedeflere ışığa duyarlı proteinleri bağlamamıza olanak tanıyor. İkincisi donanım. Geliştirdiğimiz donanım mevcut altyapıyla “plug and play” şekilde çalışıyor. Yani insanların yeni biyoreaktörler satın almasına gerek yok. Biz sadece mevcut biyoreaktörlerine uyum sağlayan aydınlatma sistemleri geliştiriyoruz. Üçüncü bileşen ise yazılım. Yazılım aslında bir makine öğrenmesi sistemi. Biyoreaktörlerden gelen tüm sensör verilerini alabiliyor ve ışığı gerçek zamanlı olarak optimize ederek mümkün olan en iyi çıktıyı elde etmeyi sağlıyor. Aslında hedefimiz biyolojiyi makinelerin anlayabileceği ve optimize edebileceği bir formata dönüştürmek. Bir anlamda makineler ile hücreler arasında bir çeviri katmanı inşa ettik.

FİKİR NASIL ORTAYA ÇIKTI?

Fikir aslında biyolojideki ‘optogenetik’ diye bir alandan doğdu. Bu alan yaklaşık 20 yıldır var ve ışığa duyarlı proteinler, çoğunlukla sinirbilimini anlamak için kullanılıyor. Örneğin, “Hafıza nasıl çalışır?”, “Bilinç nasıl çalışır?” gibi soruları incelemek için. Yani Prolific’ten önce yapılmış çalışmaların oluşturduğu bir temel vardı. Prolific’teki asıl yenilik ise bu teknolojiyi üretim bağlamında kullanmamız oldu. Çünkü daha önce kimse optogenetiği bir biyoreaktörde kullanmamıştı. Kimse optogenetik biyoreaktörler inşa etmemişti. Ben ve ekibim optogenetik biyoprodüksiyon alanının öncülerinden biri olduk. Yani optogenetiği bakterilerde, bitkilerde veya bazen sinirbilimi laboratuvarlarında yapılan bir şey olmaktan çıkarıp, insanların günlük hayatında önemli olan gıda ve ilaç gibi şeylerin üretiminde kullanılabilecek daha yaygın bir teknoloji haline getirmeye çalışıyoruz.

KENDİMİZİ KANITLADIK

Altı-yedi yıldır bu işi yapıyoruz. Optogenetik biyoprodüksiyon biliminin gerçekten çalıştığını son derece güçlü bir şekilde kanıtladık. Yani hücrelerin içindeki süreçleri ışık kullanarak kontrol etmenin tamamen mümkün olduğunu gösterdik. Bunu artık pek çok farklı hücre tipinde ve birçok farklı süreçte ortaya koyduk. Örneğin reseptörlerin aktivasyonunu ışıkla kontrol ettik. Protein üretimini ışıkla kontrol ettik. Hücrelerin içindeki bazı bölümlerin genişlemesini ışıkla kontrol ettik. Üretim açısından yapmak isteyebileceğiniz hemen hemen her şeyi bu optogenetik araç setiyle yapabileceğimizi göstermiş durumdayız. Ayrıca bu teknolojinin ölçeklenebildiğini de gösterdik. İlaç sektöründe önde gelen bazı şirketlerle çeşitli anlaşmalar imzaladık ve bu şirketler bu teknolojiye ihtiyaç duyduklarını doğruladılar.

ZORLUKLARI NASIL AŞTIK?

• UZUN AR-GE SÜRECİ Optogenetik biyoprodüksiyon keşfedilmemiş bir alandı. Müşterilerin bizimle konuşabileceği noktaya gelmeden önce yıllarca araştırma yapıp ürünü ortaya çıkarmak zorundaydık.
• FİNANSMAN BULMAK Risk sermayesi ekosistemi genellikle hızlı gelir üreten girişimleri desteklemek üzere kurulmuş durumda. Oysa bizim teknolojimizin ticari hale gelmesi için uzun bir Ar-Ge süreci gerekiyordu.
• ŞİRKETİ AYAKTA TUTMAK Gelir elde etmeden geçen yaklaşık beş yıllık bir dönem vardı. Bu süreçte hem doğru yatırımcıları bulmak hem de şirketi ayakta tutmak en büyük mücadelemiz oldu.

“UZUN VADEDE HEDEFİM IŞIKLA ET ÜRETMEK”

• IŞIKLA KÖFTE Prolific’i kurarken aklımdaki asıl hedef, ışık kullanarak et üretmek ve endüstriyel hayvancılığa olan ihtiyacı ortadan kaldırmaktı. Ekibimle birlikte dünyada ışık kullanılarak hayvan hücrelerinden üretilmiş ilk köfteyi yaptık. Yaptığımız kör tadım testlerinde bu köfteler hem geleneksel etten hem de bitki bazlı alternatiflerden daha iyi sonuç aldı.
• ODAKTA İLAÇ VAR Bugün odağımız ilaç sektörü. Çünkü ürün-pazar uyumunu şu anda burada bulmuş durumdayız. Ancak uzun vadede et konusuna geri dönmeyi ve bu soruna çözüm üretmeyi hâlâ hedefliyorum.