Bio-revolução pronta para escalar

Avanços na biomanufatura podem posicionar a economia dos EUA para novas possibilidades que remodelam as indústrias - e mantêm nossa competitividade global

Imagine grelhar um bife cultivado em laboratório em seu pátio - mas os tijolos são feitos de bactérias. Os convidados do seu churrasco estão usando um cinto de cogumelo, chinelos de algas ou um casaco de proteína. Enquanto isso, alguém compra novos pneus dente-de-leão para o carro. Tudo isso pode ser possível com a revolução tecnológica que está surgindo rapidamente.

Os Estados Unidos lideram a pesquisa em biociência há anos, mas recentemente atingiram um ponto de inflexão. O sequenciamento de genes agora pode ser feito de forma econômica, enquanto os avanços na edição de genes, computação avançada, bioinformática, automação e inteligência artificial estão convergindo para levar o que podemos fazer com a biologia a um nível novo e surpreendente. Nossa capacidade de construir moléculas, materiais e estruturas biologicamente está definida para desencadear inovações revolucionárias que substituirão objetos e produtos que usamos hoje. Um estudo recente do McKinsey Global Institute estima que até 60% dos insumos físicos para a economia global poderiam, teoricamente, ser produzidos biologicamente.

P&D trouxe esta oportunidade. A biomanufatura é como levamos essa revolução à escala nos domínios industrial, ambiental e social. Os benefícios podem ser enormes:

· US$ 4 trilhões anualmente em impacto econômico global, de acordo com a análise da McKinsey.

· Produtos mais sustentáveis, como produtos químicos, combustíveis mais limpos e produtos e alimentos produzidos de forma sustentável.

· Inovações para descarbonização e remediação ambiental.

· Inovações pioneiras na área da saúde, incluindo reparo de tecidos e produção de medicamentos sob demanda.

· Oportunidades econômicas para economias agrícolas rurais.

· Novas indústrias e novos empregos.

Tempo para escalar. Lembrando os primeiros dias da revolução digital na década de 1990, a tecnologia digital estava se infiltrando na economia, respondendo por cerca de US$ 200 bilhões em valor agregado nos EUA. O governo Clinton implementou uma estrutura de políticas para apoiar o desenvolvimento e a implantação de tecnologia e infraestrutura digital do setor privado. A revolução digital acelerou em uma subida íngreme na curva de adoção, e a economia digital cresceu dez vezes em valor real adicionado a mais de $ 2.5 trilhões em 2021. À medida que a revolução digital se expandiu, ela remodelou a experiência humana, a economia, a segurança nacional, negócios, comunicações, setores inteiros e a sociedade — e não está diminuindo.

Em 2017, o Conselho de Competitividade fez parceria com quatro Laboratórios Nacionais dos EUA para um estudo chamado “Avançando a Biociência dos EUA: Desafios e Oportunidades em Energia Sustentável, Remediação Ambiental, Agricultura do Século XXI, Saúde Humana e Biomanufatura.” O objetivo da parceria e do estudo era capitalizar nossos anos de pesquisa e bilhões em investimentos em P&D para passar de laboratórios e manufatura piloto para grandes plataformas de biomanufatura. Pedimos um esforço estratégico, agressivo e coordenado dos Estados Unidos para capturar o grande potencial da biomanufatura. Essas etapas incluíram:

· Perseguir as fronteiras da biociência e da bioengenharia, incluindo P&D e fortalecer nossas capacidades, como a aplicação de computação avançada e IA para alimentar um setor em rápida mudança.

· Superar o “vale da morte” da inovação — os 10 anos que o Departamento de Energia indica, em média, para escalar totalmente um bioprocesso — e acelerar o processo de inovação. Com o objetivo de reduzir esse tempo pela metade, precisamos de testbeds e esforços de prototipagem para acelerar a tradução da ciência para a aplicação na fabricação piloto e uma infraestrutura industrial e cadeias de suprimentos para trazer a biomanufatura em escala.

· Desenvolver uma força de trabalho multidisciplinar abrangendo ciências da vida e bioprocessamento, produtos químicos, bioengenharia, dados e ciência computacional e produção de biomanufatura.

· Criar caminhos regulatórios claros e transparentes para as empresas trazerem produtos de base biológica para o mercado. Como as bioaplicações abrangerão uma variedade de domínios - de alimentos e medicamentos a materiais e produtos químicos, remediação ambiental e produtos de consumo - o cenário regulatório é complexo, mas os processos devem ser eficientes, simplificados e oportunos.

· Estabelecer padrões para o paradigma da biomanufatura. Os guarda-corpos são necessários para promover a biossegurança e a biossegurança e para a segurança ambiental e ocupacional em todo o ciclo de vida do produto de base biológica. Também devemos ter uma conversa séria sobre questões éticas, legais e sociais, incluindo privacidade de dados.

Estrutura para escalar. No ano passado, o Congresso e o governo Biden colocaram em ação muitas dessas ações por meio do CHIPS and Science Act de 2022. A legislação exige que o presidente implemente uma Iniciativa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento em Biologia de Engenharia e direciona o presidente a promover a pesquisa de biomanufatura por meio de pesquisa interdisciplinar centros, apoie a educação e o treinamento e trabalhe em direção a uma rede nacional de testbeds e atividades de prova de conceito para elevar a pesquisa de laboratório.

Além disso, em setembro, o presidente Biden assinou a Ordem Executiva 14081 sobre “avançar a inovação em biotecnologia e biomanufatura”, estabelecendo uma abordagem de todo o governo para avançar em biotecnologia e biomanufatura liderada pelo Assistente do Presidente para Assuntos de Segurança Nacional. A ordem executiva exige o reforço e a coordenação do investimento federal em P&D de biomanufatura, promovendo a expansão da produção doméstica de biomanufatura, treinamento de força de trabalho e esclarecimento e simplificação de regulamentações. Também orienta as agências federais a fazerem sua parte, desde P&D, padrões ou desenvolvimento da força de trabalho, ou mitigação de ameaças à segurança nacional e econômica.

“À medida que a bioeconomia se expande de produtos terapêuticos para commodities, é fundamental que aumentemos significativamente o investimento em P&D para tecnologias de plataforma, como biologia sintética e desenvolvimento de processos de expansão baseados em dados, para reduzir ainda mais o tempo do laboratório ao mercado, ” disse Joe Elabd, vice-chanceler de pesquisa do sistema Texas A&M University. “Uma forte aliança academia-indústria-governo e uma rede de centros regionais serão um facilitador crítico para atingir esse objetivo e reforçar a competitividade dos EUA.”

Essa estrutura de política e programa nacional poderia turbinar o motor de inovação do setor privado, colocando a biorrevolução em alta velocidade e na via rápida. Simultaneamente, a China pretende impulsionar sua bioeconomia para a vanguarda mundial até 2035. Seu 14º Plano Quinquenal para o Desenvolvimento da Bioeconomia é uma estratégia elaborada para o avanço das indústrias pilares da China em quatro campos - biomedicina, agricultura, biomanufatura e biossegurança - por meio da inovação , industrialização e política governamental. A corrida competitiva já está em andamento com nossa maior contraparte econômica - nossos esforços são passos na direção certa e devemos expandi-los e não descansar.

Como a biomanufatura abrange vários setores e domínios da sociedade, novas biocapacidades remodelarão massivamente a economia, desde a manufatura até a agricultura e as cadeias de suprimentos de produtos farmacêuticos, químicos e de consumo. Passamos rapidamente do laboratório para estar à beira da revolução, com aplicações cotidianas da vida real, como o já mencionado churrasco. Ao criar caminhos – e investimentos – para que essas tecnologias se consolidem, nós e as gerações futuras podemos nos beneficiar e continuar inovando.