A contaminação em culturas celulares é um tema recorrente nas conversas de cientistas que atuam em laboratórios de biomanufatura. Um simples poro gerado por um fungo ou a presença de uma única bactéria pode, rapidamente, levar um experimento impecável ao fracasso. Agora, imagine estender esse risco para a biomanufatura, um campo que utiliza células vivas para criar uma diversidade de produtos, desde medicamentos até ingredientes alimentares e materiais para indústria. Nesse cenário, a contaminação não representa apenas um obstáculo para a produtividade, mas também oferece sérios riscos à saúde pública, especialmente se germes nocivos forem acidentalmente inseridos em fármacos destinados às prateleiras das farmácias.
Para lidar com essa temida ameaça, as empresas frequentemente adotam uma abordagem de “terra arrasada”, tratando de eliminar quaisquer vestígios de contaminantes por meio de processos de esterilização que envolvem vapor super aquecido. Contudo, essa técnica, apesar de efetiva, é extremamente custosa. Produzir vapor requer uma quantidade considerável de energia e, além disso, os equipamentos devem ser projetados para suportar as altíssimas temperaturas e pressões envolvidas no processo. “Esse é um método desenvolvido pela Pfizer na década de 1940 para a produção de penicilina”, explicou Brian Heligman, co-fundador e CEO da Biosphere, em entrevista ao TechCrunch. “Se você observar os sistemas originais, eles até se parecem um pouco com os de hoje.”
O vapor não é a única alternativa disponível para a esterilização de equipamentos. Outra opção é o uso de reatores descartáveis, que são uma solução prática, mas geram uma quantidade significativa de resíduos. A luz ultravioleta (UV) também se destaca como um método eficaz. No entanto, até há pouco tempo, a geração de luz UV-C, que é essencial para a desinfecção, apresentava altos custos. Felizmente, a pandemia de COVID-19 proporcionou um influxo de capital para a fabricação de LEDs UV-C, tornando esse método significativamente mais acessível. “Durante a era da Covid, vimos uma grande entrada de capital na fabricação de LEDs UV-C”, disse Heligman. “Nos próximos dez anos, eles devem se tornar consideravelmente mais baratos.”
Nos últimos dois anos, Heligman e sua equipe da Biosphere se dedicaram ao desenvolvimento de um biorreator de bancada de vidro com capacidade para três litros, que pode ser completamente esterilizado utilizando luz UV. Dentro desse reator, quatro LEDs potentes iluminam todos os aspectos da câmara e sua instrumentação, proporcionando uma desinfecção total do ambiente. Atualmente, a startup está testando oito desses reatores como parte de um projeto de 1,5 milhão de dólares financiado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos, visando explorar o uso da biomanufatura na produção de óleos de alto desempenho.
O uso da tecnologia LED tem o potencial de reduzir significativamente os custos associados à biomanufatura, permitindo a produção de materiais que anteriormente seriam inviáveis por razões econômicas. “Conforme começamos a simplificar a complexidade desses sistemas, acreditamos que podemos alcançar um patamar transformador de redução de custos”, comentou Heligman. Ele exemplificou essa ideia comparando-a à eletrificação de biorreatores, onde componentes caros como válvulas e armadilhas de aço inoxidável seriam substituídos por LEDs e cabos, permitindo uma queda acentuada nos valores operacionais. Além disso, a não necessidade de suportar altas temperaturas e pressões abre a possibilidade de utilizar materiais mais baratos, como plásticos, para algumas aplicações.
Com esses avanços, a Biosphere busca construir um biorreator piloto com capacidade para cerca de 100 litros e que possa ser esterilizado por meio de sua inovadora tecnologia. Heligman afirmou que, em seguida, pretende desenvolver projetos que suportem volumes entre 40.000 e 80.000 litros. Além disso, a Biosphere já assegurou um financiamento inicial de 8,8 milhões de dólares, liderado pelas empresas Lowercarbon Capital e VXI Capital, com a participação de investidores como B37 Ventures, Caffeinated Capital, Founders Fund e GS Futures. Neste emocionante cenário de inovação, a Biosphere pode muito bem ser a chave para o futuro da biomanufatura sustentável e econômica.
