Tenga en cuenta que soy biólogo, lo que necesariamente va a sesgar lo que creo que es valioso y plausible.
Aquí está mi lista de deseos:
Un método barato y rápido para sintetizar oligonucleótidos de ADN largos. Esto parece inocuo y probablemente un poco aburrido, pero el ensamblaje del ADN es absolutamente fundamental para casi todo lo que hacen los biólogos experimentales y los investigadores de biotecnología, y nuestros métodos actuales son horribles. Los métodos rápidos de síntesis química solo son confiables y asequibles hasta 100 nucleótidos, lo cual es un problema cuando la mayoría de las cosas que desea hacer son del orden de 1000-5000 nucleótidos de largo. Los métodos enzimáticos que utilizamos actualmente son lentos y fallan en momentos aleatorios por razones aleatorias, y realmente retrasan mucha investigación, especialmente la biología sintética.
- ¿Qué innovaciones harían posibles las ligas deportivas profesionales globalizadas?
- ¿Cuáles son los mejores ejemplos de ventaja competitiva que se derivan de factores además de las características del producto?
- ¿Qué tecnologías de 2017 parecerían ciencia ficción para la gente de 1957?
- ¿Las regulaciones de emisiones estrangularán industrias como la Industria de la Energía o se adaptarán sin lesiones?
- En innovación, ¿crees que Google ha dejado atrás a Apple?
Esta tecnología sería un soporte para otras tecnologías, más que un fin en sí mismo.
Los biocombustibles y todo lo que la biología sintética robusta será capaz de hacer. La biología sintética es el diseño de sistemas biológicos en niveles que van desde reacciones químicas individuales hasta organismos completos con un propósito general en mente: hacer cosas útiles . Una de las aplicaciones más obvias de esto es convertir la biomasa abundante y barata (como tipos específicos de gramíneas, por ejemplo) en biocombustibles útiles de alta densidad de energía a través del metabolismo bacteriano, esencialmente, haciendo que las bacterias que comen hierba y excreten combustible como producto de desecho .
Esta aplicación específica requiere una gran cantidad de ingeniería genómica (por lo que el ADN sintético rápido y barato sería tan útil) para fabricar y ajustar todas las enzimas capaces de producir combustible, pero, una vez que está en funcionamiento, esencialmente tienes un catalizador autorreplicante y barato que se puede compartir y distribuir con extrema facilidad.
Esta sería solo la punta del iceberg para la biología sintética: esta es una disciplina que podría hacer catalizadores baratos para una TONELADA de diferentes reacciones químicas, así como proteínas personalizadas que mezclan un montón de funciones preexistentes en algo nuevo y Increíblemente útil. Un ejemplo increíble de esto es el nuevo tratamiento contra el Ébola, que es una fusión de proteínas de ratones y humanos cultivadas en tabaco.
La biología sintética se extiende también a los catalizadores bacterianos pasados: la ingeniería de tejidos es una tecnología que avanza rápidamente con grandes ramificaciones para la salud humana. Nos estamos acercando al punto en el que los órganos funcionales cultivados en laboratorio ya no parecen pura ciencia ficción.
Un marco para almacenar, analizar, interpretar y USAR datos humanos de GWAS. La tecnología de secuenciación de ADN ha avanzado de manera casi obscena en el lapso de veinte años: ¡el costo de secuenciar un genoma humano ha pasado de $ 2 mil millones a $ 1000! Estamos llegando al punto en que los datos del genoma se pueden recolectar casi trivialmente de muchas personas, por lo que ahora el desafío es descubrir qué hacer con ellos. El enfoque natural es el Genoma Wide Association Studies (GWAS), donde esencialmente se intenta correlacionar los rasgos fisiológicos (como las enfermedades, por ejemplo) con variaciones específicas en el genoma.
Esto se encuentra justo en la intersección de los grandes datos y la biología, y no será tremendamente poderoso hasta que descubramos una forma de recolectar genomas y asociarlos con los rasgos de las personas a quienes pertenecen esos genomas. Vamos a necesitar una ontología masiva de descriptores de rasgos y una forma de almacenarlos, compartirlos, analizarlos y usarlos para comprender los fundamentos genómicos de lo que son los seres humanos.
Esto tiene grandes ramificaciones para la salud humana, porque una vez que comprendamos qué variaciones genéticas causan enfermedades, podemos solucionarlas con la siguiente tecnología:
Edición terapéutica del genoma humano. Con el advenimiento de la tecnología CRISPR / Cas9, estamos casi al punto de poder hacer esto. Cas9 es una herramienta de edición del genoma trivialmente programable que puede apuntar a una ubicación específica en el genoma para su manipulación. Como herramienta terapéutica, la aplicación más útil de esta tecnología es revertir las variantes del genoma asociadas a la enfermedad a una secuencia “saludable”. Esto funciona maravillosamente en un entorno de investigación, pero el desafío es descubrir cómo administrar Cas9 como agente de terapia génica a las personas. La ingeniería de proteínas que pueden llegar a los núcleos de las células vivas es un gran problema, al igual que averiguar qué ediciones genómicas deben hacer, razón por la cual la biología sintética y GWAS serán TAN importantes en el futuro.
