En su despacho con vistas al barrio de Mission Bay en San Francisco (EE. UU.), Emily Leproust se inclinó para mostrarme una tableta plateada del tamaño de una pastilla y dijo: "Esta cápsula de ADN tiene la misma capacidad de almacenamiento de información que un centro de datos de Facebook entero".

Leproust es cofundadora y CEO de Twist Bioscience, una start-up de cinco años edad que, según algunas estimaciones, se ha convertido en el mayor proveedor mundial de hebras artificiales de ADN o genes sintéticos.

Los genes artificiales por encargo son la materia prima de la biología sintética y la base de cada fármaco, alimento o fragancia biotecnológica. El ADN encapsulado se ha convertido en un nuevo mercado para crear dispositivos de almacenamiento basados en el ADN. El potencial de este nuevo negocio podría ser enorme (ver El ADN se afianza como el método para almacenar datos del futuro).

Con voz autoritaria y acento de su Francia natal, Leproust sentenció: "Somos los líderes en la escritura en ADN y tenemos la intención de seguir siéndolo".

Cuando Leproust me llevó a sala de producción, pasamos junto a un sintetizador de ADN, el Applied Biosystems Modelo 394 (que en 1991 se consideraba un aparato de tecnología). Este sintetizador podía producir cuatro cadenas cortas de ADN en un día, dijo Leproust, A día de hoy, su empresa genera tres millones de hebras genéticas al día.

Foto: La cofundadora y directora general de Twist Bioscience, Emily Leproust. Crédito: Twist Bioscience.

La tecnología de Twist estaba confinada en una vitrina y se parece a una impresora de inyección hackeada, con placas de circuito al desnudo y boquillas destinadas a producir una oblea de silicio negro del tamaño de una postal. Cuando la máquina cobró vida, unos pequeños tanques empezaron a expulsar gotitas de adenina, citosina, guanina y timina (las A, C, G y T del ADN) en 9.600 nanopozos, cada uno del ancho de un mechón de cabello.

Gracias a este dispositivo, Twist se ha ganado un papel clave en la carrera para abaratar la producción de ADN. Gracias a sus avances, ha conseguido que el precio de cada letra de ADN sea de solo entre cinco y ocho céntimos de euro. "[Leproust] ha logrado algo con lo que todo el mundo llevaba 10 años soñando: reducir el coste en un orden de magnitud", afirma el fundador de la red industrial SynBioBeta, John Cumbers. 

Fabricar por partes

Leproust obtuvo su doctorado en química orgánica en Texas (EE. UU.) y posteriormente trabajó en Agilent Technologies. Esa compañía más tarde la acusó de robar la tecnología que ahora emplea en Twist. Sus abogados dicen que la demanda no tiene fundamento y que sólo es es un intento de "sofocar" y "disminuir" su éxito, un éxito que ya se ha traducido en la recaudación de unos 210 millones de euros de los inversores.

La CEO compara su compañía con Intel, pues comercializa un equivalente genético a los transistores a terceros que los usan para desarrollar nuevas y rentables aplicaciones. La responsable cuenta: "Les pregunto a mis clientes que si tienen más ideas o más dinero. Y cuando logramos bajar el precio de producción, ninguno se ahorra la diferencia sino que compra aún más ADN".

ADN más barato significa mayor capacidad de hacer más experimentos. En octubre pasado, Twist firmó un acuerdo para suministrar 1.000 millones de pares de bases de ADN sintéticas a Ginkgo Bioworks, lo que se convirtió en el acuerdo de suministro más grande en la historia de la industria.

Ginkgo incorpora los genes de Twist a levadura o bacterias para identificar nuevas enzimas. Otros científicos esperan que el ADN sintético se abarate tanto que les permita darse el lujo de construir genomas completos, incluso humanos (ver La importancia de la levadura sintética para el futuro de la humanidad).

Las innovaciones de Twist han ayudado a crear un mercado desafiante en el que, según expertos de la industria, los precios del ADN sintético caen más rápido que de lo que crece la demanda. En enero de 2017, la economía se llevó por delante a un competidor. Se trató de la compañía de ADN sintético Gen9, con sede en Cambridge (EE. UU.), que fue vendida por partes tan solo seis meses después de firmar su propio contrato de suministro.

El socio de Flagship Pioneering  David Berry opina: "Todavía nos falta mucha comprensión sobre el potencial de herramientas, así que de momento la carrera está en los productos básicos".

Gráfico: Muestra el descenso en el coste de producir una letra de ADN o un gen sintético a lo largo del tiempo en escala logarítmica. Crédito: Rob Carlson / Synthesis.cc

Almacenar datos en el ADN

Uno de sus mayores potenciales está en el mercado de almacenamiento de datos, valorado en casi 25.000 millones de euros anuales. El grupo de investigación IDC predice que el mundo creará 163 zettabytes de datos digitales para 2025, suficientes como para copar la memoria de 1,2 billones de iPhone.

En lugar de almacenar esos datos en cintas magnéticas, podríamos codificarlos en ADN, traduciendo cada bit en genes que solo habría que secuenciar para recuperar la información (ver Este prototipo de almacén de datos de ADN también permite recuperarlos).

Como medio de almacenamiento de datos, el ADN ofrece una densidad increíble. Teóricamente, todos los datos que existen en el mundo podrían almacenarse en la sala de conferencias en la que Leproust me enseñó su tableta plateada. "No hay nada mejor para almacenar datos durante mucho tiempo", confirma el científico informático de la Universidad de Washington (EE. UU.) Luis Ceze.

Desde 2016, Twist ha suministrado 20 millones de hebras de ADN codificadas a medida para Microsoft Research, y ahora trabaja con Ceze para convertir el almacenamiento de ADN en un negocio. El equipo ya codificó vídeos musicales, canciones del Festival de Jazz de Montreux (Suiza) y la Declaración Universal de los Derechos Humanos, entre otros archivos (ver Algún día el ADN sustituirá al disco duro).

En febrero, el grupo logró otro hito. En un artículo publicado en Nature Biotechnology, demostraron que eran capaces de recuperar archivos de datos individuales, sin errores, de más de 200 megabytes de datos almacenados en ADN. Tal "acceso aleatorio" es imprescindible si el ADN aspira a convertirse en una forma de almacenamiento comercial.

Pero también hará falta que el ADN sea mucho más barato. Leproust lo destaca cuando me dice que Twist ha estado ofreciendo a los clientes la oportunidad de almacenar 12 megabytes de datos en ADN, por tan solo 81.000 euros. Afirma que la situación no siempre será así, al menos no si sus planes para mejorar la tecnología funcionan. La responsable concluye: "En unos años, almacenar esa cantidad de información no costará 81.000 euros sino menos de 10 céntimos de euro".