¿Por qué el FBI busca enzimas de la Patagonia para la detección de drogas?

Kura Biotech es el mayor productor de enzimas del que nunca ha oído hablar. Se han abierto camino hacia la destreza en la ingeniería de proteínas desde lo más profundo del corazón de América del Sur. Su historia muestra lo que es posible si rompemos las convenciones y construimos empresas científicas impulsadas por una misión fuera de los epicentros tradicionales de innovación.

A raíz de la pandemia, el trabajo remoto está de moda. Ese no era el caso hace diez años. E incluso hoy, con más y más empresas que eluden el ladrillo y el cemento, los biólogos tardan en adaptarse.

Es cierto que el trabajo de laboratorio no puede ocurrir en una sala de estar. Los científicos necesitan espacios físicos para trabajar. Pero no necesitan estar hombro con hombro con todas las personas con las que trabajan. Kura Biotech se dio cuenta de esto temprano.

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“Incluso antes de la pandemia, estábamos convencidos de que podías estar conectado con el mundo sin estar justo en el medio”, dijo Manuel Rozas, director científico y fundador de Kura Biotech, cuando hablé con él antes de la conferencia SynBioBeta. Si bien la mayoría le habría aconsejado que cortejara a capitalistas de riesgo en el Área de la Bahía y Boston, Rozas recurrió a una ciudad de 40,000 habitantes en el sur de Chile.

Además de ser su hogar, Chile tenía algo que ofrecer que necesitó un científico chileno para reconocer: un molusco con un instinto visceral sobre el abuso de drogas.

Los abulones rojos —moluscos grandes tallados por óxido— salpican las costas de Puerto Varas y son una potente fuente de una enzima llamada Beta Glucoronidasa. Beta Glucoronidase, que llamaremos BG para abreviar, se usa para detectar opioides y otras drogas en la orina. La BG generalmente se obtiene del ganado, pero la BG bovina es menos efectiva. Desafortunadamente, incluso el abulón BG no es muy eficiente. Ahí es donde entra Kura Biotech.

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Cuando el hígado procesa un medicamento, se agrega una pequeña etiqueta para que el medicamento sea más soluble en agua, de modo que pueda eliminarse del cuerpo en la orina. BG corta esa etiqueta para que se pueda detectar el fármaco original. El proceso completo en los flujos de trabajo forenses típicos toma entre cuatro y dieciséis horas.

Rozas y equipo buscaron encontrar una mejor manera. Usando un enfoque triple, diseñaron versiones de la enzima BG que podrían procesar medicamentos de manera más rápida y eficiente. Su enfoque incorporó el llamado "diseño racional", "diseño semi-racional" y "evolución dirigida".

En el diseño racional, se realizan cambios individuales en partes específicas de la enzima que los científicos esperan que afecten su funcionamiento. En el diseño semirracional, múltiples partes de la enzima se dirigen a la vez. En la evolución dirigida, la enzima se muta aleatoriamente y se seleccionan y evolucionan mutantes con un mejor rendimiento.

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El conjunto resultante de enzimas BG de Kura Biotech puede lograr casi en minutos lo que antes tomaba horas. Es por eso que Kura es ahora el mayor proveedor de enzimas BG no solo en Chile, sino en todo el mundo. Incluso el FBI usa enzimas de Kura Biotech, y con la actual crisis de opioides, la demanda es cada vez mayor.

Pero la epidemia de opioides no es la única crisis de salud pública afectada por Kura Biotech. Cuando la pandemia envió a los científicos a casa en 2020, Rozas y su equipo hicieron un plan para volver al trabajo. Desarrollaron kits de detección de COVID basados ​​en una tecnología llamada RT-LAMP, que es un tipo de PCR que funciona más rápido y más barato.

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En 4 meses, desarrollaron una prueba que se usó en 4 millones de personas. Eso es alrededor del 20% de la población de todo el país de Chile.

“Pudimos ejecutar muy rápidamente algo con ese nivel de desafío, debido al tipo de cultura, el tipo de gente que tenemos aquí”, dijo Rozas.

Es esa cultura la que atrajo a Shervin Kamkar, vicepresidente de desarrollo empresarial de Kura Biotech. “Su capacidad para pivotar muy rápidamente y poner a trabajar a su equipo de ingeniería [en el esfuerzo en cuestión] es realmente buena”, señaló. Kamkar tiene un pedigrí que incluye gigantes como Illumina
ILMN
y Roche. Y no vive en la Patagonia.

Kamkar, que se describe a sí mismo como un geek de la genómica, se unió para liderar la expansión de Kura en una nueva dirección. La genómica, nuestra capacidad para comprender y aprovechar el poder del ADN, es la clave de la medicina de precisión. Y las enzimas que producen, modifican y leen el ADN son cruciales para la genómica.

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“Kura ha desarrollado una plataforma realmente poderosa para modificar y mejorar las enzimas”, explicó Kamkar. Cada enzima es única y requiere un ensayo único para estudiarla y mejorarla. Kura sobresale en la aplicación de un enfoque similar al de un francotirador a una enzima en particular para desarrollar rápidamente ensayos que les permitan probar una tonelada de características diferentes de manera rápida y asequible. Las enzimas también son patentables. Eso significa que encontrar enzimas que den a las pequeñas empresas la libertad de operar sin tener que pagar derechos de licencia requiere algo de creatividad.

“Kura es lo suficientemente ágil y lo suficientemente hambriento como para hacer el desarrollo de productos de la forma en que debemos hacerlo”. Y eso, según Kamkar, es mediante el uso de información del mercado sobre qué enzimas se necesitan. En este momento, el mercado se centra en una enzima de construcción de ADN llamada TDT.

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TDT es una especie de superconstructor en el sentido de que no requiere una hebra de ADN existente para copiar, pero puede agregar bloques de construcción a cualquier hebra. Lo que lo hace tan atractivo es que puede usarse para construir un ADN completamente nuevo.

Pero al igual que BG, la columna vertebral utilizada para la mayoría de los TDT generalmente proviene de fuentes bovinas. Kura utiliza un novedoso esqueleto de TDT que no proviene de secuencias bovinas o de ratón, y no está protegido por patentes anteriores. Su enzima es particularmente experta en agregar nuevos bloques de construcción al ADN, lo que puede permitirle realizar funciones novedosas. Esta enzima será una plataforma de lanzamiento que se puede adaptar y personalizar para satisfacer las necesidades de las boutiques.

En la próxima conferencia SynBioBeta en Oakland, Kura presentará su programa de asociación Excel TDT para encontrar empresas asociadas con tales aplicaciones boutique de TDT. De sus actividades en SynBioBeta, Kamkar dijo: "Si viene a vernos a nuestro stand, plantaremos un árbol en su honor en las cicatrices de quemaduras de California".

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Muy a la moda para una empresa B certificada que dona el 2 % de sus ventas a una fundación para financiar proyectos dirigidos por empleados para la sostenibilidad y el apoyo a poblaciones vulnerables.

Hay que decir que el trabajo de laboratorio no puede generalmente ocurrir en una sala de estar. Pero ahí es exactamente donde comenzó Rozas. Comenzó su primera empresa exitosa en un laboratorio en su casa y luego puso en marcha Kura Biotech sin financiamiento de capital de riesgo. Además de hacer olas en la detección forense de drogas y el diagnóstico de COVID, utilizaron lo que aprendieron en el desarrollo de ensayos de COVID para crear pruebas para pruebas de seguridad alimentaria. Ahora tienen la vista puesta en la genómica.

Kura significa "roca". Podría decirse que han sentado las bases para un nuevo tipo de empresa de biotecnología; uno que se concibe en un lugar donde la gente quiere vivir; uno que atraiga al tipo de científico que puede pensar fuera de la caja y cambiar rápidamente; uno que impacta a las comunidades más allá de Boston y The Bay.

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Una agencia de branding que entrevistó a la gente de Kura los llamó “rebeldes con causa”.

“No somos una empresa de biotecnología más. Lo que hacemos, cómo lo hacemos y dónde lo hacemos es diferente”, dijo Rozas.

Eso es evidente. Y si salirse del camino proverbial de la biotecnología es una rebelión, es una rebelión noble, una rebelión que la mayoría de las grandes mentes emprendedoras de la ciencia deberían considerar.

Gracias a Jenna Gallegos por investigar e informar adicionalmente sobre este artículo. Soy el fundador de SynBioBeta, y algunas de las empresas sobre las que escribo, incluida Kura Biotech, son patrocinadores de la Conferencia SynBioBeta. Para más contenido, puedes suscribirte a mi boletín semanal y sígueme Twitter y Etiqueta LinkedIn.