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10 de septiembre de 2012

Biotecnología: El costo cada vez menor de equipos capaces de manipular el ADN se está abriendo un nuevo campo de la "biohacking" para los entusiastas


Muchos de los grandes innovadores del mundo comenzaron como hackers, gente que les gusta jugar con la tecnología y algunas de las mayores compañías de tecnología se iniciaron en garajes. Thomas Edison General Electric construyó sobre los cimientos de un mejor modo de transmitir mensajes por los cables del telégrafo, que se cocinan a sí mismo. Hewlett Packard fue fundada en un garaje de California (ahora un monumento nacional), al igual que Google, muchos años después. Y además de hardware y software los garajes de hackers y entusiastas de generación en casa están preparando alegremente coches eléctricos, aviones no tripulados y misiles. Pero ¿qué pasa con la biología? Podría biohacking jugando con el ADN de los organismos existentes para crear otras nuevas, llevar a las innovaciones de carácter biológico.

El potencial está ciertamente allí, el coste de la secuenciación del ADN ha caído de alrededor de $1 por cada par de bases en la década de 1990, a la décima parte de un centavo hoy y el costo de sintetizar la molécula ha caído también. Rob Carlson, el fundador de una empresa llamada Biodesic comenzó a rastrear el precio de la síntesis de una década atrás. Se encontró una disminución notable descenso, de más de 10 dólares por par de bases para últimamente muy por debajo de $1. Esta disminución recuerda la ley de Moore que cuando promulgó en 1965, predijo el aumento exponencial del poder de cómputo. Algún día la historia puede recordar gotas en el costo de la síntesis de ADN como la curva de Carlson.

Una cultura creciente
Y a medida que el precio baja, los aficionados están perdiendo el poco tiempo de empezar. Varios grupos ya están trabajando duro para encontrar la manera de duplicar en casa las técnicas utilizadas por los laboratorios del gobierno y las grandes corporaciones. Un lugar para que ellos aprendan sobre biohacking es DIYbio, un grupo que se reúne en los Estados Unidos y Gran Bretaña y cuenta con alrededor de 800 personas se inscribieron en su boletín de noticias. DIYbio planea realizar experimentos tales como el envío de sus miembros en diferentes ciudades para hisopos objetos públicos. El ADN así recogida puede ser utilizado para hacer un mapa que muestra la propagación de microorganismos.

En sentido estricto, que no es realmente biohacking. Pero los intentos de construir micro-organismos que hacen los biocombustibles de manera eficiente sin duda son-aunque será impresionante cuando un grupo de aficionados puede tener éxito en romper un problema que es de confusión que muchas empresas establecidas. Innovación Amateur, sin embargo, está sucediendo. Cuando un blog de ciencia llamado io9 organizó un concurso para biohackers, recibió entradas para los microorganismos modificados que, entre otras cosas, ayudan a las plantas de arroz proceso de fertilizante de nitrógeno más eficiente, medir el contenido de alcohol de la respiración de una persona y responder a los comandos del ordenador.

La plantilla para el futuro biohacking puede ser el Internacional de Máquinas Genéticamente Manipulados (iGEM) la competencia, que se celebra anualmente en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Esto desafía a los estudiantes a pasar un verano la construcción de un organismo a partir de un "kit" proporcionada por un banco de genes denominado Registro de Standard Parts Biológicas. Su trabajo es posible porque el kit se compone de fragmentos de ADN llamadas estandarizadas BioBricks.

Como Jason Kelly, el co-fundador de una firma de genes de síntesis llamado BioWorks Ginkgo, observa, no existe un equivalente del diagrama de un ingeniero eléctrico para ayudar a desentrañar lo que ocurre en una célula. Como él mismo dice, "lo que los profesionales pueden hacer en términos de ingeniería de un organismo es muy rudimentario. Es realmente un arte retoques más que un sistema de ingeniería predecible ". BioBricks son, sin embargo, un intento de proporcionar el equivalente de componentes electrónicos con propiedades conocidas en el campo, y su uso es parte del plan de negocios de Ginkgo. La información sobre BioBricks se mantiene pública, ayudando a los alumnos a entender que trabajar juntos mejor.

Lo que los estudiantes realmente cree, sin embargo, se deja a la imaginación. Y los resultados son a menudo inesperados. Un equipo de la Nacional Yang-Ming University de Taiwan concebido una bacteria que puede hacer el trabajo de un riñón fallado; otro, del Imperial College de Londres, trabajó en un "biofabricator" capaz de construir otros materiales biológicos.

Desde comienzos relativamente sencillos en 2003, iGEM ha convertido en una competencia que implica 84 equipos y 1.200 participantes, la mayor parte de los cuales van con el conocimiento suficiente para hacer el trabajo en casa. Están limitados principalmente por la novedad de la persecución. Aunque no existen leyes que prohíben la venta de ADN, reactivos o equipos, tales artículos tienen un precio de venta a las grandes instituciones. De hecho, es este problema de encontrar formas de manejar sin necesidad de equipo costoso, más que un deseo de trabajar en "wetware", o los organismos vivos, que motiva a muchos biohackers.

Tito Jankowski, ahora miembro de DIYbio, se interesó en la fabricación de herramientas para biohackers después de haber participado en el iGEM con un equipo de la Universidad de Brown que se había fijado el objetivo de modificar las bacterias para detectar plomo en el agua. Después de graduarse, el Sr. Jankowski estaba interesado en hacer más, pero encontró su acceso a los equipos restringido. Se decidió crear una versión más barata de la caja de la electroforesis en gel, una herramienta básica utilizada en una amplia gama de experimentos.

A pesar de su construcción simple, que puede ser tan libre como paneles unos de plástico de color sobre un elemento de calefacción, una caja de gel puede vender por más de 1.000 dólares. Pero de acuerdo con el Sr. Jankowski, "este equipo es sólo costoso, ya que nunca se ha utilizado para cosas personales antes".

Sr. Jankowski compara el estado actual de biohacking a los años en que los aficionados comenzaron a trabajar con los ordenadores personales, una metáfora que el Dr. Kelly también utiliza. Las computadoras eran una vez caro y arcano. Hoy, están construidos en su mayoría a partir de componentes off-the-shelf, e incluso una persona relativamente no técnico puede montar uno. Si los aficionados como el Sr. Jankowski puede ayudar a reducir el costo de los equipos, por ejemplo, diez veces, mientras que BioBricks o algo similar son más baratos y más predecible, entonces el escenario está preparado para una versión de biociencia de Apple o Google para nacer en una habitación compartida o garaje.

Pero ¿qué pasa con los virus?
La metáfora de la computadora, sin embargo, es un recordatorio de que no hay escasez de tontos y criminales listos para construir virus y otros programas informáticos dañinos. Si esa gente se interesó en el mundo biológico, las consecuencias podrían ser aún más grave, porque en la biología, no hay reiniciar la máquina.

Más que cualquier otro detalle de biohacking, este es el que alcance los laicos. Y el miedo resultante puede tener efectos desagradables, como Steve Kurtz, profesor de arte en la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo, que trabaja con material biológico, se enteró. En mayo de 2004 se despertó para encontrar que su esposa, Esperanza, no respiraba. El policía que acompañaba a los paramédicos a su casa encontró placas de Petri utilizadas en las pantallas de su arte, y notificado a la Oficina Federal de Investigaciones (FBI), que reunió en el Departamento de Seguridad Nacional y lo acusó de terrorismo biológico. Las autoridades afirmaron que el cuerpo de su esposa, que había muerto de insuficiencia cardiaca congénita, para su examen. Esto tuvo lugar durante las protestas del señor Kurtz, sus colegas y el comisionado local de la salud pública, quienes insistieron en que no hay nada en la exposición podría ser perjudicial.

La reacción inicial de la policía local era de extrañar. Los motivos del FBI, que cuenta con expertos capaces de estudiar arte Mr Kurtz científicamente, son más difíciles de descifrar. Después de un gran jurado se negó a condenar el señor Kurtz, la oficina y luego lo persiguió con un cargo de fraude electrónico con una pena de hasta 20 años, que un juez desestimó este año. Mr Kurtz, conocido por su anti-establishment del arte, simplemente se han convertido en el blanco de hostigamiento por sus puntos de vista. Pero el FBI realmente pueden tener cuidado de biohackers; rumor sugiere que ha seguido el caso de los proveedores de reactivos discretamente instruyendo a no vender a las personas, a pesar de la falta de una ley de que son objeto.

Hasta ahora, los legisladores han mostrado poco interés en la regulación de los individuos. Cuando ellos deciden hacerlo, no va a ser fácil. Si grupos como DIYbio tienen éxito, las herramientas básicas de biohacking será a la vez baratas y fáciles de construir en casa. Muchas secuencias de ADN, incluyendo los de las enfermedades dañinas, ya son ampliamente publicado, y apenas se pueden retirar. El costo cada vez menor de la síntesis de ADN sugiere que no será automatizado "impresoras" para la molécula en poco tiempo. Hay algunas sustancias que pueden ser controlados, al igual que los reactivos utilizados para modificar el ADN. Pero una política gubernamental estricta regulación de los componentes químicos de biohacking podría tener el mismo efecto que las leyes que prohíben armas ordinarias propiedad-los ciudadanos se desanimen, mientras que los delincuentes seguirán encontrar lo que buscan en el mercado negro.

Con toda probabilidad, la mejor manera de regular biohacking no serán visibles durante algún tiempo. Sin embargo, algunas personas piensan que cualquier regulación en absoluto podría ser perjudicial. El Dr. Carlson, quien tiene un libro en biohacking que sale a finales de este año, es un defensor de la regulación de la luz a lo sumo. "Si nos fijamos en nuestra capacidad de respuesta a las enfermedades infecciosas en este momento, estamos esencialmente impotente", dice. "El dilema que enfrentamos es que necesitamos que los hackers de garaje, porque ahí es donde la innovación viene." Freeman Dyson, físico venerable y polifacético que ha estado pensando en el problema, también es un creyente en la innovación biológica. Ha escrito sobre una variedad de posibilidades futuristas, incluyendo árboles modificados que son mejores que los naturales de absorber el dióxido de carbono y termitas que se comen los coches viejos. Si la regulación de biohacking está muy apretado, las innovaciones tales-o, al menos, las cosas como ellos, nunca podría llegar a pasar.

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