『知耕•创新图谱笔记系列』
植物基因编辑育种创新图谱笔记系列之公司产品管线篇旨在对该领域上市及初创公司目前已布局的产品管线进行更全面更多维的梳理,并对其中的重点的管线情况进行更详细的解析,借此我们希望能够展现并传递不同公司对于产品的不同考量,从而为同样需要解决选品问题的公司提供有价值的参考。今天与大家分享的公司是Calyxt:
Calyxt, Inc.于2010年在特拉华州注册成立,2017年在纳斯达克证券交易所上市交易,是一家以植物为基础的合成生物学公司,公司研发团队拥有AIML (Artificial Intelligence Markup Language) 人工智能标记语言、生物化学、生物信息学、化学、遗传学和遗传工程、分子生物学、植物生理学、组织培养等相关领域的技术背景,在团队技术背景的支持下,Calyxt构建起其独有的PlantSpringTM技术平台和生物工厂生产系统。公司的主要业务是将Plant SpringTM技术平台与生物工厂生产系统相结合,以设计植物新陈代谢路径,开发和销售创新的、高价值的植物化合物产品,为药妆,营养食品和制药等大型和差异化终端市场客户提供合成生物学解决方案。
过去,Calyxt的商业模式专注于种子性状产品的开发,但随着技术、市场需求与公司自身情况的不断变化,其商业模式已不仅仅关注种子性状产品的开发,而是对三种商业模式灵活采用并有所侧重,这些模式包括:
1)利用公司专有的生物工厂生产系统开发和销售高价值的合成生物学产品;
2)对PlantSpringTM技术平台的不同模块以及过去已经开发的种子性状产品进行授权许可;
3)为传统农业客户提供个性化的产品开发。
其中,利用专有的生物工厂生产系统开发和销售高价值的合成生物学产品是Calyxt目前所聚焦的商业模式。本期内容我们将对Calyxt公司三种不同的商业模式以及重点产品管线进行解读。
以下是Calyxt公司的种子性状产品管线信息汇总(横屏阅览):
农业品种授权与开发
来源:Calyxt商业计划书
Calyxt在专注于植物性状开发商业模式的阶段,计划使用产业链垂直整合或品种授权许可的商业模式来实现其产品线的商业化。Calyxt的第一个商业化产品“高油酸大豆”于2019年第一季度以产业链垂直整合的模式推出。2020年8月,Calyxt宣布关闭该垂直整合的大豆产品线。产品线的收尾工作于2021年底完成,最终将大豆原料出售给一家大型大豆加工商。Calyxt研发的第二种产品是与S&W Seed公司共同完成研发的一种提升动物消化率的紫花苜蓿,Calyxt将该品种授权给S&W Seed公司,目前,S&W Seed公司正在为该产品申请监管审批许可,并计划在2022年实现商业化,届时Calyxt将会收到S&W Seed公司支付的品种授权许可费。另一方面,Calyxt计划继续将品种授权许可模式运用于其他已经开发的种子性状产品。
当前,Calyxt正利用其专有的PlantSpringTM技术平台开发行业领先大麻品种。据资料显示,现有塑料材料大部分是利用石油等化石原料提炼后的副产品经过聚合作用形成的高分子聚合物,而以大麻作为塑料原料能够有助于增强塑料性能的同时,减少石油的消耗。而与亚麻或棉花等其他植物基织物原料相比,大麻原料更为强韧且使用寿命更长。此外,Calyxt的PlantSpringTM技术平台还被用于改良大麻物种的蛋白和油脂相关性状。目前,Calyxt已成功转化了大麻基因组,并利用其三倍体育种技术培育了“防花粉”(无籽)大麻品种,Calyxt的技术进步使其在大麻创新方面获得了巨大的潜在优势。
据Calyxt公司2021年度年报显示,在未来经营战略布局上,除上文提到的种子性状产品以外,其他的种子性状产品,包括小麦,以及第二代大豆(与目前市面上的大豆以及其于2019年推出的首款大豆产品相比,第二代大豆的脂肪酸成分进一步改善),还有近期开发成功的种子性状产品包括:利于在植物性蛋白质中更广泛应用的风味改善大豆;为减少丙烯酰胺而控制还原糖含量的土豆等,这些都将继续采用品种授权许可的商业模式进行商业化落地,以获取特许权使用费、定期款项收入或基于里程碑式的款项收入,Calyxt目前正在为这些产品寻找授权许可客户,公司预计在授权许可客户确定之前,对这些产品管线进一步开发的投入将是有限的。
提供个性化产品开发
除了对已有的种子性状产品进行授权许可以外,Calyxt还会为传统农业市场客户,根据他们的实际需求,开发个性化种子性状产品。例如,在2021年第三季度,Calyxt宣布与总部位于亚洲的一家全球食品配料制造商进行了一项研究合作,以开发一种能够生产棕榈油的改进型大豆,该大豆将作为棕榈油的商业替代原料。
高价值的合成生物学产品的开发和销售
开发和销售高价值的合成生物学产品是目前Calyxt公司重点聚焦的商业模式,在该模式下,公司将PlantSpringTM技术平台和生物工厂生产系统相结合,以生产出各种高价值植物化合物:
来源:Calyxt商业计划书
■ Plant SpringTM技术平台
PlantSpringTM技术平台建立在Calyxt十多年的植物新陈代谢工程经验基础之上,结合了公司科研团队的技术技能、专有的系统工具以及不断扩展的人工智能和机器学习功能。
在PlantSpringTM技术平台中开发植物化合物可以理解为是一个设计植物化合物生成路径的过程,也即需要解决“如何铺设植物化合物生成路径?”的问题,在这个问题上,我们看到Calyxt将整个解决过程划分为“设计—改变遗传结构—验证”三个环节:
设计生产目标化合物的技术方法,需要先理清产生目标化合物的代谢途径并明确控制这些途径的目标基因,从而对目标基因的表达进行优化;而优化目标基因表达的过程则是在改变遗传结构环节利用遗传转化和植物组织培养等技术对植物细胞进行改变;最后,对于所获得的目标化合物成果,Calyxt运用代谢组学、基因组学等多学科组合分析工具来验证是否与客户需求相符合。
此外,我们还看到Calyxt植物化合物的开发过程使用了一种迭代学习机制——AIML (Artificial Intelligence Markup Language) 人工智能标记语言,通过这种机制对开发数据的有效积累将有助于未来其他产品开发的预测分析,缩短产品开发周期,增强产品的可靠性和安全性,减轻商业规模扩大可能带来的风险。
目前,Calyxt已利用这一开发体系,在实验室阶段成功地生产了植物化合物——植物性蛋白质卵清蛋白和甜菜红色素。
■ 生物工厂生产系统
生物工厂是一种以生物反应器为基础的生产系统,其作用是能够连续生产植物化合物。Calyxt于2021年初开始运行实验室规模的生物反应器,首个中试规模生物反应器于2021年12月投入使用,产能扩展至200升。据了解,中试规模生物反应器将被应用于完成PlantSpringTM平台开发的植物化合物的商业化生产。
至于如何利用生物工厂生产系统进行植物化合物的商业化生产,Calyxt目前的计划是:一方面,招募拥有一定加工设备条件的第三方生产公司进行“代加工”,而Calyxt则需向这些公司支付“代加工”费用,需要说明的是这些公司的化合物生产过程并非使用自有的生产设备进行,而是使用Calyxt研发的生物工厂生物反应器设备;另一方面,基于生物工厂生产系统的模块化性质,以及对客户所需开发的高价值化合物类型的考量,Calyxt还可能选择将生物工厂生产系统部分模块与客户内部设备进行结合,直接在客户的内部设备当中进行化合物的大规模的商业化生产。
此外,在生物工厂系统中大规模商业化生产植物化合物需要大量数据的积累。除了在PlantSpringTM平台上开发AIML功能外,公司还在其生物工厂生产系统中运用人工智能标记语言功能,以提高生产系统的效率和生产力。设计、执行和分析生物工厂生产运行的人工智能标记语言将使Calyxt能够预测和细化每个目标化合物的最佳生产方案,从而帮助生物工厂系统优化调整生产过程。
除了研发生产系统的使用和数据的积累,基于客户需求的植物化合物的上市策略也是Calyxt这一商业模式的关键。基于客户需求驱动生物工厂生产植物化合物的策略涵盖了客户的具体需求、公司的开发和生产能力,整个产品生命周期中的财务回报等多重维度。为此,Calyxt严格制定了一套用于确保开发工作不偏离客户需求的评估体系,体系维度涵盖客户需求的性质、生物工厂生产系统的功能与性能、客户对目标化合物需求的预计规模、客户的预期交货速度以及潜在的财务回报等多个方面。
来源:Calyxt商业计划书
Calyxt的目标是到2022年底开发出两到四种植物化合物。当植物化合物被开发出来,大规模的商业生产将由“代加工”公司或客户内部设备完成,而客户需要支付Calyxt的则是从设计,到改变遗传结构,到验证,到最终试点为时36个月的开发成本,并根据供应协议从Calyxt处购买植物化合物产品。
透过Calyxt基于客户需求的植物化合物上市策略,我们能够看到严谨的立项评估流程之于商业化成功的重要性所在。对于植物基因编辑初创公司而言,同样需要在选品的过程中基于正确的信息和正确的逻辑,以市场和客户的需求为导向,建立合理的评判体系以推动产品管线的商业化落地,同时减轻规模化生产以及客户需求等因素带来的风险。
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