Ginkgo Bioworks Holdings, Inc. (Ginkgo) entwirft maßgeschneiderte Zellen für Kunden in verschiedenen Märkten.
Die Plattform des Unternehmens umfasst (i) Ausrüstung, robotergestützte Automatisierung, Software, Datenpipelines und Tools sowie Standardbetriebsverfahren für die Hochdurchsatz-Zelltechnik, Fermentation und Analytik (zusammen als die 'Foundry' bezeichnet), (ii) eine Bibliothek proprietärer biologischer Vermögenswerte und zugehöriger Leistungsdaten (zusammen als 'Codebase' bezeichnet) u...
Ginkgo Bioworks Holdings, Inc.
(Ginkgo) entwirft maßgeschneiderte Zellen für Kunden in verschiedenen Märkten.
Die Plattform des Unternehmens umfasst (i) Ausrüstung, robotergestützte Automatisierung, Software, Datenpipelines und Tools sowie Standardbetriebsverfahren für die Hochdurchsatz-Zelltechnik, Fermentation und Analytik (zusammen als die 'Foundry' bezeichnet), (ii) eine Bibliothek proprietärer biologischer Vermögenswerte und zugehöriger Leistungsdaten (zusammen als 'Codebase' bezeichnet) und (iii) das Team des Unternehmens aus Experten, Entwicklern und Betreibern der Foundry und Codebase.
Das Biosecurity-Geschäft des Unternehmens baut eine globale Infrastruktur für Biosecurity auf, um Regierungen, Gemeinden und Führungskräfte im Gesundheitswesen zu befähigen, eine Vielzahl biologischer Bedrohungen zu verhindern, zu erkennen und darauf zu reagieren.
Ginkgo fungiert als Systemintegrator und bringt viele verschiedene Technologien – ob intern entwickelt, erworben oder über Partner – zusammen, um den Kunden des Unternehmens eine integriertere und umfassendere Lösung für eine multidimensionale Herausforderung anzubieten. Das Unternehmen bietet diese integrierten Lösungen in zwei Bereichen an: der Zelltechnik, wo das Unternehmen daran arbeitet, biologische F&E-Herausforderungen für Kunden aus verschiedenen Branchen zu lösen, und der Biosecurity, wo das Unternehmen Lösungen zur Identifizierung, Reaktion und letztendlich Prävention biologischer Bedrohungen entwickelt. Eine Übersicht über diese beiden Geschäftsbereiche wird unten bereitgestellt.
Die Kunden des Unternehmens für Zelltechnik arbeiten mit Biologie, um Unglaubliches zu vollbringen, mit transformative Potenziale in verschiedenen Branchen: in der Medizin, bei der Entwicklung innovativer neuer Therapeutika und Impfstoffe; in der Landwirtschaft, bei der Förderung der Nachhaltigkeit und Sicherheit der Nahrungsmittelsysteme des Unternehmens; und in der industriellen Biotechnologie, bei der Verbesserung der Art und Weise, wie das Unternehmen eine Vielzahl von Produkten für bessere Leistung und geringere Umweltauswirkungen herstellt.
Ginkgo stellt keine Produkte her; das Unternehmen baut unterstützende Plattformdienste auf, damit die Kunden des Unternehmens Produkte auf den Markt bringen können. Ginkgo bietet flexible, umfassende Biotech-F&E-Dienstleistungen an, die den Kunden bessere Ergebnisse in den Dimensionen Kosten, Geschwindigkeit oder Erfolgswahrscheinlichkeit bieten können – und idealerweise in allen drei. Im Austausch für diese Dienstleistungen zahlen die Kunden von Ginkgo in der Regel eine Mischung aus Gebühren während der Entwicklung ihres Produkts und nachgelagerten Wertschöpfungsanteilen in Form von Meilensteinen, Lizenzgebühren oder Eigenkapital, was es dem Unternehmen ermöglicht, seine Wirtschaftlichkeit mit dem Erfolg der Produkte, die durch die Plattform des Unternehmens ermöglicht werden, in Einklang zu bringen.
Die Foundry des Unternehmens ist ein hochautomatisiertes, aber flexibles Labor, das durch proprietäre Automatisierung und Software betrieben wird, um Flexibilität und Skalierbarkeit zu ermöglichen. Die Foundry automatisiert Laboreinsätze auf hohem Abstraktionsniveau, was es den Benutzern ermöglicht, potenziell wertvolle Datensätze zu generieren, die den breiten genetischen Sequenzdesignraum mit einer Vielzahl von funktionalen Daten kennzeichnen, durch modulare Design-Build-Test-Learn-Zyklen oder Kampagnen. Die Skaleneffekte des Unternehmens bedeuten, dass die Kapazität der Foundry, immer vielfältigere Kampagnen durchzuführen, wächst, während die Kosten pro Kampagne sinken. Das Unternehmen nennt diesen Skalierungsfaktor Knight's Law.
Die Codebase des Unternehmens ist ein Datenvermögen, das sich ansammelt, während das Unternehmen seine Foundry im Dienste von Kundenprojekten betreibt. Die Codebase des Unternehmens umfasst große Mengen an Daten auf unterschiedlichen Charakterisierungs- und Nutzbarkeitsebenen in Ingenieurprojekten, einschließlich: proprietäre Bibliotheken genetischer Sequenzdaten, die zur Vorbereitung großer Sprachmodelle über unüberwachtes Lernen verwendet werden können, experimentelle Daten zur Feinabstimmung aufgabenbezogener generativer KI-Modelle sowie bewährte Verfahren für die Zelltechnik, Sequenzen und Wirtszellen, die durch Dutzende von Programmen geschärft wurden und direkt für verschiedene Anwendungen der Zelltechnik wiederverwendbar sind.
Diese flexible Fähigkeit zur groß angelegten Datenerzeugung und das breite, wachsende Datenvermögen befähigen generative KI- und maschinelle Lernwerkzeuge, die eine präzisere Gestaltung von Zellprogrammen und eine höhere Erfolgswahrscheinlichkeit für die Kunden des Unternehmens ermöglichen. Mit zunehmender Skalierung hat das Unternehmen einen sich selbst verstärkenden Kreislauf zwischen der Foundry des Unternehmens, seiner Codebase und dem Wert, den das Unternehmen seinen Kunden bietet, beobachtet. Dies schafft ein leistungsstarkes 'Schwungrad', bei dem neue Zellprogramme Verbesserungen an der Plattform des Unternehmens vorantreiben, was wiederum Kunden dazu bringt, noch mehr neue Zellprogramme auszulagern.
Das Unternehmen baut eine horizontale Plattform auf, um die Biologie einfacher zu gestalten. Das Geschäftsmodell des Unternehmens ist auf diese Strategie und den Erfolg der Kunden des Unternehmens ausgerichtet und ebnet den Weg für nachhaltige Innovationen in den kommenden Jahren.
Wie bei jeder technologischen Revolution erfordert auch die Nutzung ihrer Vorteile für die Wirtschaft und die Gesellschaft, dass das Unternehmen sich mit ihren Risiken auseinandersetzt. Ein wesentlicher Bestandteil der Vereinfachung der Biologie ist die Schaffung einer Biosecurity-Infrastruktur mit dem Ziel, die vielen beschleunigenden und diversifizierenden Quellen biologischer Risiken zu managen, ob natürlichen oder künstlichen, versehentlichen oder bösartigen. Und viele der gleichen biotechnologischen Fähigkeiten, die das Unternehmen auf die Industrie anwendet, können auch dazu dienen, Leben und Lebensgrundlagen zu schützen.
In der digitalen Welt hat das Unternehmen gelernt, dass es eine umfassende Infrastruktur zum Schutz der eigenen Personalcomputer und digitalen Systeme aller Art benötigt – von Finanzmärkten bis hin zu Stromnetzen – vor schädlichem Code. Die moderne Cybersicherheitsbranche bietet Tools, um ständig nach Cyberbedrohungen zu überwachen, den Schaden und das fortlaufende Risiko von Cyber-Vorfällen in Echtzeit zu bewerten, die Integrität des Systems wiederherzustellen, die Quellen von Bedrohungen zu verfolgen und schnell Softwarekomponenten bereitzustellen, die die Schwachstellen in den Systemen des Unternehmens reduzieren. Dies geschieht ständig, rund um das Unternehmen. Eine physische Welt, die mit Zellprogrammierung gewachsen ist, erfordert die gleiche Art von weit verbreiteter Biosecurity-Infrastruktur, um biologische Bedrohungen zu erkennen, zu charakterisieren, darauf zu reagieren, sie zuzuordnen und zu verhindern.
Die Gesundheitsinfrastruktur des Unternehmens, die biomedizinische Technologiebranche und Gemeinden auf der ganzen Welt haben sich auf heldenhafte und beispiellose Weise mobilisiert, aber dennoch hat das Unternehmen Verluste von Millionen Menschenleben und Billionen Dollar zu verzeichnen. Die Systeme des Unternehmens sind reaktiv: Sie sind darauf ausgelegt, Muster von Krankheiten zu erkennen, dann die Art der Bedrohung zu ermitteln und dann schnell Diagnostika, Therapeutika und Impfstoffe zu mobilisieren.
Das Unternehmen benötigt einen grundlegend anderen Ansatz zur Sicherung der Biologie – einen, der mit Daten beginnt. Der DNA- und RNA-Code, der der biologischen Welt zugrunde liegt, ermöglicht es dem Unternehmen, sie wie Computer zu programmieren, aber er ermöglicht es dem Unternehmen auch, sie auf molekularer Ebene zu verstehen und vorherzusagen, wie sie sich in der Welt verhalten wird. Die Biosecurity-Plattform von Ginkgo basiert auf der Prämisse, dass genetischer Code ein hochwertiges Datenvermögen ist, das die Grundlage für Biosecurity der nächsten Generation bildet – was zu grundlegenden Veränderungen in der Fähigkeit des Unternehmens führt, schnell und zuverlässig auf biologische Bedrohungen zu reagieren, sie zu verhindern und zuzuordnen.
Da Biosecurity eine Frage der nationalen und globalen Sicherheit ist, sind die primären Biosecurity-Kunden des Unternehmens nationale Regierungen. Das Unternehmen bietet ihnen Tools und Dienstleistungen für die anhaltende und allgegenwärtige Sammlung von Umweltproben an kritischen Knotenpunkten – wie Flughäfen und Grenzen, landwirtschaftlichen Umgebungen, Städten und Gemeinden; Testen und Sequenzieren der nicht-menschlichen DNA und RNA der Proben und Analyse des genetischen Codes auf Signaturen natürlicher oder künstlicher biologischer Bedrohungen; und die Bereitstellung dieser Informationen im globalen Kontext mit Erkenntnissen aus dem Netzwerk des Unternehmens und anderen Datenquellen, um wichtige, frühzeitige Informationen darüber zu liefern, was kommt und was zu tun ist.
Wie die Zelltechnikplattform des Unternehmens wird auch die Biosecurity-Plattform des Unternehmens mit der Skalierung besser. Das Unternehmen beobachtet einen Netzwerkeffekt: Indem das Unternehmen mit immer mehr Ländern zusammenarbeitet, um Detektionsknoten aufzubauen und die zugrunde liegende lokale Biosurveillance-Kapazität zu stärken, konnte das Unternehmen eine frühzeitige Erkennung und tiefere Einblicke auf globaler Ebene erreichen. Das Unternehmen priorisiert auch die Wiedereinlagerung in seine Plattform mit dem Ziel, neue Arten von Knoten und Proben zu bedienen, neue Ziele zu erkennen, zusätzliche Datenquellen zu integrieren, bessere Vorhersagefähigkeiten aufzubauen und letztendlich direkt in die Entwicklung von Gegenmaßnahmen in Echtzeit einzusteigen. Mit der Skalierung kann das Unternehmen den Wert seiner Plattform erheblich stärken, wobei globale Daten Einblicke weit über das hinaus bieten, was die Daten eines einzelnen Landes allein liefern könnten.
Die Dienstleistungen des Unternehmens überschreiten Märkte und Modalitäten, um eine Vielzahl von Biotech-Produkten zu ermöglichen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Entdeckung, Optimierung und Herstellungssysteme für DNA-Sequenzen, die als Impfstoffe und Gentherapien geliefert werden; RNA-Sequenzen für Impfstoffe, Therapeutika und neuartige Ansätze zum Schutz von Pflanzen, einschließlich mRNA, zirkuläre RNA und andere Ansätze; Proteine, die in Lebensmitteln und alternativem Fleisch und Milch verwendet werden, proteinbasierte Materialien wie Seide und strukturelle Proteine wie Kollagen oder Keratin, biologische Medikamente und Antikörper, Pflanzeneigenschaften für den Pflanzenschutz, AAV-Kapside und andere Liefermethoden für Gentherapien und Impfstoffe; Enzyme, die in der industriellen Verarbeitung, Lebensmittelproduktion und Brauerei, Bioremediation und Biomining, chemische Herstellung und Biokatalyse, Diagnostik, Therapeutika oder RNA-Impfstoffproduktion verwendet werden; kleine Moleküle und Naturprodukte, die über Pfade mehrerer Enzyme in modifizierten Zellen für Kosmetika und Lebensmittelzutaten, Spezial- oder Grundchemikalien, Materialien, landwirtschaftliche Inputs oder pharmazeutische Wirkstoffe und Adjuvantien produziert werden können; mikrobielle Zellen, die in der Landwirtschaft Nährstoffe oder Schutz bieten können, den Kohlenstoffeintrag in den Boden beeinflussen, um dem Klimawandel entgegenzuwirken, probiotische ernährungsphysiologische Vorteile bieten oder Mikrobiom-Therapeutika; und Säugetierzellen für die Herstellung von biologischen Wirkstoffen, genomischen Medikamenten und Zelltherapien.
Als horizontale Plattform für die Zellprogrammierung konzentriert sich das Unternehmen auf die Entwicklung von Plattformdiensten und investiert in Technologien, die einen übergreifenden Einfluss auf die Märkte haben werden. Die Kunden des Unternehmens bringen eine unglaubliche Tiefe und Expertise in ihren einzigartigen technischen Bereichen und Marktsegmenten ein, von der zugrunde liegenden Krankheitsbiologie oder Pflanzenphysiologie über die Durchführung regulatorischer Studien in Tierversuchen, in der Klinik oder im Feld, bis hin zur Produktformulierung und funktionalen Prüfung und vielem mehr, um ein Produkt herzustellen, zu vertreiben und zu vermarkten. Das Unternehmen bietet diesen Innovatoren Dienstleistungen an, die ihnen helfen, auf einen größeren genetischen Designraum zuzugreifen, um Funktionalität zu entdecken und zu optimieren und effiziente Herstellungsmethoden für ihre Produkte zu entwickeln.
Mit flexibler Automatisierung, um Skaleneffekte für Datenerzeugungskampagnen über Modalitäten hinweg zu erzielen, sowie einem Geschäftsmodell, das auf Innovationspartnerschaften ausgerichtet ist, arbeitet das Unternehmen daran, seinen Biopharma-Partnern die integrierten Plattformdienste bereitzustellen, die die R&D-Ziele des Unternehmens von der Entdeckung bis hin zur Herstellung vorantreiben können. Die Kunden des Unternehmens nutzen seine Plattform, um neue Herstellungsverfahren für Gentherapien, biologische Wirkstoffe und kleine Molekültherapeutika und APIs zu entwickeln und neue Naturprodukte, RNA-Therapeutika und vieles mehr zu entdecken.
Die Kunden des Unternehmens nutzen seine Plattform, um neue Herstellungsverfahren für Gentherapien, biologische Wirkstoffe und kleine Molekültherapeutika und APIs zu entwickeln und neue Naturprodukte, RNA-Therapeutika und vieles mehr zu entdecken.
Industrielle Biotechnologie
Die Kunden des Unternehmens nutzen seine Dienstleistungen, um die Herstellungseffizienz und COGS ihrer bestehenden biotechnologischen Produkte zu verbessern, neue Produktionsprozesse zur Ersetzung bestehender Extraktionsmethoden für aus Pflanzen oder tierischen Quellen gewonnene Inhaltsstoffe zu entwickeln, um nachhaltigere und stabile Lieferketten zu ermöglichen, petrochemische Inputs zu ersetzen, Materialien mit verbesserter Leistung zu innovieren, Enzyme zur Zersetzung schädlicher Schadstoffe oder Zellen und Proteine zur Erfassung seltener Erdelemente zu optimieren oder Abfallströme in Rohstoffe für wertvollere Produkte umzuwandeln.
Nationale Regierungen sind die Hauptkunden des Unternehmens, da sie bestrebt sind, ihre Bürger, Volkswirtschaften und kritischen Infrastrukturen zu schützen, aber diese Technologien haben auch eine Vielzahl anderer Anwendungen. Sie können Unternehmen beispielsweise dabei helfen, Störungen ihrer globalen Belegschaften und Lieferketten vorherzusagen und zu mildern, Gesundheitssysteme auf Schocks vorzubereiten und lokale Führungskräfte bei der Bewältigung der Gemeindegesundheit zu unterstützen.
Die Biosecurity-Technologiestack von Ginkgo beginnt mit der anhaltenden, allgegenwärtigen, lokal betriebenen Sammlung von Umweltproben an strategischen Hochrisikoknotenpunkten – konzipiert, um Baselines für eine wachsende Vielzahl von Sammel- und Probentypen zu etablieren. Die Proben werden durch genomische Sequenzierung von nicht-menschlicher DNA analysiert, um die Umgebung in Daten umzuwandeln. Das Unternehmen sucht nach einer großen und wachsenden Anzahl bekannter Bedrohungen und plant den Einsatz von Methoden, die bedrohungsagnostisch sind und in der Lage sind, völlig neue genetische Signaturen zu erkennen. Dies ist das, was das Unternehmen als Bioradar bezeichnet.
Der nächste Schritt besteht darin, diese Bioradar-Daten in handlungsfähige Erkenntnisse umzuwandeln, die die Kunden des Unternehmens nutzen können