Spaning: Så kan jakten på nya proteiner gynna biologisk mångfald

Foto: Basecamp Research

Kan mikrober funna i svenska urskogar användas för att utveckla och designa nya proteiner till livsmedelsindustrin? En spännande fråga som jag återkommer till strax. 

Låt oss börja med att konstatera att en kapplöpning pågår inom livsmedelsbranschen för att hitta nya, eller återupptäcka gamla, proteiner. Det märks inte minst genom de olika satsningar på fabriker i bland annat Sverige, som exempelvis Lantmännens nya proteinsatsningar. Globalt använder startups artificiell intelligens för att hitta olika proteiner. Ett exempel är NotCo, där Amazon-grundaren Jeff Bezos är investerare, som använder AI-systemet Giuseppi för att hitta alternativa, vegetabiliska ingredienser med samma egenskaper som komjölk för att göra mjölk. 

Naturen kartläggs
Men kan denna jakt bevara eller till och med gynna den biologiska mångfalden? Den färska lanseringen av Science Based Targets for Nature, motsvarigheten till att mäta sin klimatpåverkan för biologisk mångfald, kommer säkerligen att påverka. Men det går också att se på frågan på ett annat sätt.

Det finns exempel på företag, som amerikanska Shiru, som bygger upp en databas över naturens egna ingredienser och tillämpar den senaste AI-tekniken för att hitta rätt egenskaper för att skapa nya användningsområden. Ett annat exempel är Gingko Bioworks som kallar biologi, alltså läran om levande organismer och processer, ”den mest avancerade tillverkningstekniken på planeten”. Enligt egen utsago programmerar de celler för att göra allting från livsmedel till material. 

Detta ger oss mer förståelse om vad som finns i naturen, men gynnar kanske inte den biologiska mångfalden. Ett bolag som har tagit det ett steg längre är Londonbaserade Basecamp Research. Bolaget, som grundades 2019, reser jorden över och kartlägger och samlar in mikrober i jakten på nya proteiner. Bland annat har de hämtat material från två svenska urskogar.

Men varför just mikrober? 

Den enorma mångfalden
Mikrober, alltså mikroorganismer som bakterier, svampar och virus finns överallt; i våra tarmar, i jorden, i haven och i atmosfären. Uppskattningar visar att det finns omkring en biljon (!) mikrober på jorden varav mer än 99 procent ännu är oupptäckta. De är en viktig del av den biologiska mångfalden – och det är här Basecamp Research kommer in. 

– Vi reser jorden över och tar prover, utför provtagningar och genomför DNA-sekvensering för att samla in omfattande data om mikroberna. Bland annat vilken miljö som mikroberna lever i och vilka egenskaper de har, berättar Dr Phoebe Oldach, ansvarig för vetenskapsteamet på bolaget.  

– De flesta prover innehåller mer än en miljon nya proteiner. Då återstår att förstå vad de gör och vilka egenskaper de har. Det finns så mycket som vi inte vet än!

Basecamp Research kombinerar all data till en form av kunskapsgraf som kan användas för att upptäcka och designa proteiner i allt från livsmedel, bioremediering (att med hjälp av mikrober bryta ner föroreningar) och läkemedelsindustrin. Phoebe Oldach ger ett exempel. 

– Många företag behöver ett enzym, till exempel för att göra ost, som ska fungera i hög värme eller ha en viss pH-halt, säger Phoebe Oldach.

Genom att samla in prover och miljödata kring mikrobernas livsmiljöer, får bolaget värdefull information om proteinernas egenskaper och prestation, på ett sätt som de hävdar inte tidigare har gjorts.

Enligt Basecamp Research är åtminstone 90 procent av enzymerna i deras databas helt nya i meningen att de inte finns i de tillgängliga, öppna databaserna. Databasen är också tre gånger större än Uniprot, den ledande, öppna databasen för proteiner och dess funktion.

Nagoya-protokollet

Men hur hänger det ihop med att öka eller bevara den biologiska mångfalden? Många upptäckter genom historien är tack vare upptäckter i naturen. Det finns exempel från Ecuador där forskare hittade en gen i en tomat som var resistent mot bomullsmjöllusen. Men den upptäckten har inte gynnat området där upptäckten gjordes. 

– Exempelvis kommer en majoritet av vår antibiotika genom jordprover, men det har gjorts utan tillstånd, säger Phoebe Oldach.

Det är mot bakgrund av bland annat fall som detta som Nagoya-protokollet inrättades, ett protokoll med 137 anslutna länder. Det innebär att nyttan som uppkommer av forskning där man använder genetiska resurser eller traditionell kunskap ska även komma lokalsamhället till gagn. Alla länder är dock inte anslutna. Sverige är det, men inte exempelvis USA som är en hotspot i sammanhanget. Basecamp Research har gjort detta till en väsentlig del av bolagets DNA. Genom att företag får betala för att få åtkomst till deras databas tillfaller en del av avgiften till platsen där mikroben hittades, det kan vara ett naturreservat eller en lantbrukare. Tanken är att öka incitamenten för att varje land ska skydda sin unika biologiska mångfald. Enligt Phoebe Oldach är Basecamp Research unika så till vida att de (troligtvis) är ensamma om att försöka bygga upp en global kedja av Nagoya-kompatibla data från hela världen samtidigt som de kartlägger aldrig tidigare upptäckta delar av vår biologiska mångfald.

Basecamp Research är ett exempel på de växande antal startups som har en affärsmodell som hjälper att bevara biologisk mångfald. Så kan jakten på nya proteiner bevara eller gynna biologisk mångfald? Ja, det ser ut så. I alla fall i det här fallet.

Om lösningen för all världens problem för några år sedan stavades TEKNIK, är det tydligt att biologi i kombination med teknik är tidens melodi. 

Och vad angränsar allt det här till? Jo, biomimik – alltså att härma och inspireras av naturens egen ingenjörskonst. Mer om det i en helt annan spaning…

Frida Jonson
AGFO-grundare och journalist

PS. Apropå AI och biologisk mångfald. Kolla in vårt spännande talk från mars 2023.