加州大学教授创办拟募资超1700万美元无细胞技术初创申请IPO近期，一家合成生物学初创公司Invizyne Technologies宣布已向美国证券交易所（SEC）提交了上市申请，计划在纳斯达克上市，届时的股票代码为“IZTC”。
这家成立 5 年的生物技术初创公司是 MDB Capital Holdings（NASDAQ: MDBH）的子公司，总部位于加利福尼亚州蒙罗维亚，全职雇员 29 人。根据官方的描述，该公司正在重新定义生物制造，利用无细胞、多步骤的酶系统高效将天然或可再生资源转化为高价值化学品。
近期，该公司入选了 Shell GameChanger Accelerator™ 计划，此前还获得了美国能源部又一笔金额达 377 万美元的资助。不过，根据相关资料，迄今为止，这家公司尚未产生任何营收。
“目前合成新化合物分子的主要方法包括化学合成、天然提取和合成生物学方法。前两种方法存在价格昂贵、对环境不友好，以及效率较低等问题，合成生物学是合成新分子的一种新方法，但是这种传统的生物制造方式存在低产量、低滴度或产品分离昂贵等难题，这对于成本至关重要的生物燃料等低价值产品尤为重要。因此，我们一直在探索一种在现代工业化生产中更可行的方法。”James Bowie 博士说。
他是Invizyne Technologies的创始人，也是公司科学顾问委员会成员。该公司的另一名科学顾问是加州大学洛杉矶分校（UCLA）的校长教授 Yi TANG，其实验室专注于天然产物的生物合成和生物催化。
James Bowie 退休前是UCLA化学与生物化学教授，目前还在 Invizyne Technologies 任职工作。他在博士后研究期间与 David Eisenberg 共同发明了“折叠识别”领域，后续开创了膜蛋白折叠研究，以及开创了工业化学品生产的“合成生物化学”（synthetic biochemistry）领域。
“合成生物化学”也就是 James Bowie 一直追求的可行方法，即在体外建立生化途径。根据 James Bowie 的描述，由于微生物制造存在多种相互竞争的生化途径，合成生物化学“抛弃”了细胞，并使用分离酶的复杂混合物在反应容器中构建生化途径，从而实现了将生物途径从细胞中转移到无细胞系统中。
“由于容器中的唯一途径就是所需的转化，因此产率可以接近 100%。合成生物化学面临的挑战是以简化形式取代细胞中存在的复杂调节系统，我们正在设计和测试各种想法，以构建可以长时间连续运行的高度稳健的系统。”James Bowie 进一步解释道。
2019 年，James Bowie 共同创办了Invizyne Technologies公司，基于酶系统开发了一种更环保的化学制造工艺，并推进商业化。“这是生物制造的未来，我们志在引领合成生物学领域的无细胞，我们相信这项技术有可能彻底改变分子的产生方式。”
虽然公司正式创办于 2019 年，但其底层技术可以追溯到 James Bowie 教授实验室长达十年的研究工作，公司的核心技术平台就诞生于该实验室。
2014 年，该团队测试了完整的甲羟戊酸途径是否可以在体外重建并用于生产商业化学品异戊二烯。他们构建了一个体外合成生化途径，并验证了将异戊二烯途径插入先前开发的糖酵解模块中，有可能在体外以葡萄糖为底物产生异戊二烯和其他乙酰辅酶A衍生的类异戊二烯；同年，设计了可维持氧化还原平衡的合成生化分子净化阀（molecular purge valve）模块，这为开发连续运行、可持续的合成生物化学系统迈出了重要一步。
2017 年，James Bowie 团队设计了一个可将葡萄糖转化为单萜化合物的无细胞合成生物化学平台，这是一个包含 27 种酶的系统，可连续运行至少 5 天博鱼，合成柠檬烯在内单萜的滴度达到了 15 g/L。这些结果凸显了合成生物化学方法生产生物基化学品的潜力。
图 将葡萄糖转化为单萜的合成生物化学系统（来源：Nature Communications）
2 年后，该团队开发了一种灵活的无细胞酶促异戊二烯化系统，能够以葡萄糖为底物生成异戊二烯天然产物；随后，该团队还设计了一种用于大麻素生产的新型无细胞系统，据介绍这比基于酵母生产化合物高出近两个数量级；后续，该团队还描述了一种将负碳乙醇转化为合成化学物质 1,3 丁二醇（1,3-BDO）的一种简单的合成生物化学方法。
上文提到，该公司的生物制造平台称之为——SimplePath™ ，意为化繁为简，将复杂的细胞生产过程简化为基本元素组合。
该平台由基于酶的模块化级联生物制造系统组成，这些系统利用自然过程执行复杂的化学转化，可以耦合在一起或独立运行。每个系统由几个关键元素组成，即底物、酶、辅因子、定义的操作条件、选定的纯化过程和其他系统特定元素，这些部分共同作用以生产一种或多种目标产品。
据介绍，这一无细胞系统平台已经获得了加州大学洛杉矶分校的知识产权，可以高生产率和高滴度长时间运行。这种方法具有多种优势，包括可快速设计-构建-测试-学习周期，实现快速优化；由于缺乏竞争途径，产量更高；更高滴度，无毒性限制；以及更可靠生产规模、简化产品纯化、且可达 cGMP 水平生产。
该公司表示，利用这一平台可以高效合成“下一代”化合物分子，现阶段已应用于生产各种高价值且难以制造的目标分子，包括药品、生物燃料、材料、食品添加剂和新型化合物。“我们在大麻素、生物燃料和萜烯方面取得了很大的成功，在这些领域生产的目标分子滴度比使用基于酵母的方法高出几个数量级。”