Синтетичната биология (SynBio) представлява сливането на молекулярната биология, инженерството, компютърните науки и биотехнологиите. Тя не просто изучава живите организми, а цели тяхното препроектиране за специфични и полезни цели – от производството на лекарства и биогорива до създаването на нови материали. За София – град с развиваща се IT индустрия и утвърдени традиции в биологичните науки – синтетичната биология предлага възможност за „скок“ към следващото поколение високотехнологична икономика.
Същност и потенциал на синтетичната биология
За разлика от традиционното генно инженерство, синтетичната биология прилага инженерни принципи към биологичните системи. Сред ключовите направления са:
• Метаболитно инженерство – програмиране на микроорганизми (бактерии и дрожди) да произвеждат ценни химикали, ензими или лекарствени субстанции.
• Ксенобиология – създаване на алтернативни биохимични системи, които разширяват границите на познатия живот.
• Биосензори – проектиране на клетки, които реагират на специфични сигнали в околната среда (замърсители, патогени и др.) и променят свойствата си с цел диагностика.
Защо синтетичната биология е следващата стъпка за София?
Биологическият факултет на Софийския университет и Институтът по микробиология към БАН вече имат утвърдени традиции в областта на молекулярната биология и микробиологията, които представляват естествена основа за инженерни приложения.
Намаляването на разходите за навлизане в областта се дължи на все по-широката достъпност на изчислителните инструменти. Компютърното моделиране на ДНК и РНК структури, както и мащабното автоматизирано изследване на съединения, постепенно заменят значителна част от класическата експериментална лабораторна работа.
Глобалният недостиг на решения срещу антимикробната резистентност е тема, по която български студентски екипи вече имат конкретен принос и международно признание.
Раздвижването на deep tech инвестиционната среда в Централна и Източна Европа също създава благоприятни условия. Конференции като Spinoff Europa, провеждани в София, насочват вниманието на инвеститори към изследователски проекти, готови за пазарна реализация.
Академична и изследователска база
Лаборатория по синтетична биология и биоинформатика – Софийски университет „Св. Климент Охридски“
Това е водещият изследователски център по темата в България, ръководен от проф. д-р Робърт Пенчовски. Екипът разработва т.нар. рибопревключватели (riboswitches) – РНК молекули, проектирани да функционират като булеви логически порти, разпознаващи определени олигонуклеотиди в клетката.
Лабораторията прилага и компютърен high-throughput скрининг на РНК и протеинови мишени за откриване на нови лекарствени кандидати – подход, който позволява паралелното тестване на милиони съединения и намалява разходите в ранните етапи на разработването на лекарства.
Изследванията на екипа са публикувани в престижни научни издания като Nature Biotechnology, Nature Methods и ACS Synthetic Biology. Към лабораторията работят и докторанти, някои от които получават национални отличия, включително награда в категория „Докторанти“ от конкурса „Млади и енергични учени“ и второ място в стартъп състезанието EWA.
Институт по микробиология „Стефан Ангелов“ – БАН
Чрез своя Департамент по биотехнология, включващ лаборатории по метаболомика, клетъчни биосистеми и биоремедиация, институтът осигурява щамове, методология и експертен опит в областта на микробното инженерство. Тези ресурси допълват по-инженерно ориентираните разработки на университетските екипи.
Център по растителна системна биология и биотехнология – Пловдив
Макар да се намира извън София, центърът е важна част от националната екосистема за системна биология. Изграден е в партньорство с международни организации като Института „Макс Планк“ и Университета в Потсдам и демонстрира, че интересът към инженерните подходи в биологията е национален приоритет, заложен в Иновационната стратегия за интелигентна специализация на България.
