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Simulación del prototipo de Catalog para almacenar datos en ADN

Biomedicina

Así funciona la máquina para almacenar datos en ADN que parece un autobús

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La ilustración de Cátalog muestra uno de los primeros prototipos de diseño que ve la luz. Aunque el objetivo es que los modelos comerciales sean más pequeños, el enfoque de combinar fragmentos genéticos en lugar de crearlos de cero parece económicamente viable

  • por Antonio Regalado | traducido por Ana Milutinovic
  • 08 Octubre, 2018

En este mundo lleno de datos, el ADN representa una opción muy compacta de almacenarlos (ver El ADN se afianza como el método para almacenar datos del futuro). Los datos de cada iPhone, PC y torre de servidores del planeta podrían caber en un jacuzzi lleno de letras genéticas. Además, se trata de un sistema de almacenamiento increíblemente duradero: el ADN puede durar miles de años, siempre que se mantenga relativamente fresco y seco.

Una de las nuevas start-ups del sector acaba de presentar su prototipo de dispositivo de almacenamiento: una enorme máquina del tamaño de un autobús escolar que, algún día, podría convertir películas y archivos en comprimidos invisibles de ADN. El dispositivo está siendo construido por Catalog Technologies junto con la firma británica Cambridge Consultants. 

Los investigadores se ubican frente a un prototipo parcialmente completado de una máquina de almacenamiento de datos de ADN en Boston.

Foto: Los investigadores frente a un prototipo parcialmente completado de una máquina de almacenamiento de datos de ADN en Boston (EE.UU.). Créditos: Catalog Technologies.

Varios equipos ya han demostrado que es posible almacenar GIF, libros, tarjetas de regalo y otros datos en ADN y recuperarlos más adelante (ver Este prototipo de almacén de datos de ADN también permite recuperarlos).

El problema es que el proceso de convertir bits en las letras A, G, C y T del código genético es muy lento, y el de recuperarlos es muy complejo. El coste de fabricación de ADN personalizado también es alto, ya que cuesta cerca de un millón de euros almacenar un par de DVD de alta resolución (ver El sueño de crear humanos de diseño se acerca gracias a esta levadura sintética).

Catalog Technologies afirma que su sistema es más barato, ya que en lugar de sintetizar cadenas únicas de ADN, el proceso combina cadenas de ADN prefabricadas, cortas y baratas con los fragmentos más largos de ADN que transportan la información. Para el CEO y cofundador de Catalog, Hyunjun Park, el proceso es similar a la forma en la que las letras de metal se combinaban para crear palabras en una imprenta antigua.

Las compañías proporcionaron imágenes de su máquina a MIT Technology Review, incluida una representación (que se muestra arriba) de qué aspecto tendrá el laboratorio y una fotografía de los ingenieros que trabajan en el prototipo.

Según Park, el primer prototipo estará terminado a principios del próximo año y permitirá convertir un terabit de datos en ADN al día. Eso es más o menos la información que cabe en un ordenador portátil. "Todavía no es suficiente, pero es más grande de lo que se ha hecho hasta ahora", explica.

El modelo comercial real, que podría ser una sola máquina o varias, debería capaz de almacenar un petabit de datos al día. Pero Park explica que eso no estará listo hasta 2021.

Y seamos sinceros, el prototipo es enorme, nada que ver con una unidad USB. La simulación gráfica muestra una puerta y un espacio suficiente para un par de técnicos. En el interior deberán caber cientos de bolsas o botellas de ADN confeccionado, y un laboratorio automatizado para mezclar las cadenas y realizar miles de millones de reacciones. También tendrá que haber espacio en una máquina de secuenciación de ADN, tal vez en un par de ellas, para recuperar los datos. El proyecto recuerda a ENIAC, el primer ordenador construido en la década de 1940 en la Universidad de Pennsylvania (EE.UU.), que brillaba con más de 18.000 tubos de vacío y ocupaba una sala enorme. 

"Este es el primero. Puede reducirse, pero aún no hemos asumido ese desafío", dice el jefe de Biología sintética de Cambridge Consultants, Richard Hammond, que está especializado en proyectos de ingeniería personalizados.

Catalog Technologies, que este verano recaudó casi ocho millones de euros en capital riesgo, no venderá las máquinas desde el principio. Cuando tenga listo el primer prototipo, la compañía permitirá que los socios lo prueben como un servicio, aunque Park no dice si alguno de ellos ya se ha registrado. 

Dado que se tarda mucho en convertir bits en ADN y recuperar la información, no espere ver la tecnología almacenamiento de datos en ADN en su teléfono. Más bien, el enfoque podría reemplazar el almacenamiento de archivos en cintas magnéticas.

Catalog Technologies ha sido reservado con su enfoque, lo que lleva a otros científicos a dudar de si tendrá éxito o no. El investigador de la Semiconductor Research Corporation Victor V. Zhirnov, que analiza los desarrollos en el almacenamiento ADN, sostiene que, en teoría, la idea de la "biblioteca" de Catalog parece económicamente viable. "Con este enfoque no hace falta sintetizar un nuevo ADN para cada información nueva que se quiere almacenar. En lugar de eso, solo habrá que volver a mezclar el ADN prefabricado", afirma el experto.

Catalog Technologies no es la única empresa que espera ampliar el almacenamiento en ADN. El investigador de la Universidad de Washington (EE. UU.) Luis Ceze está colaborando con Microsoft, que también tiene planes para un sistema de almacenamiento de datos en ADN comercial con el enfoque de automatizar el proceso.

Ambos grupos están compitiendo por los fondos de IARPA, la organización de investigación de las agencias de inteligencia de EE. UU., que en mayo de 2018 dijo que repartiría varios millones de euros en contratos para investigar formas de almacenar datos en moléculas biológicas. 

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