211service.com
Dette selskapet kan kode favorittsangen din i DNA – for $100 000
Det er ikke billig. Men Twist Bioscience tror lagring av data i gener kan være den neste store tingen. 6. april 2018
Twist Bioscience
På kontoret hennes med utsikt over Mission Bay-området i San Francisco, bøyde Emily Leproust seg over for å vise meg en sølvpastiller som knapt var på størrelse med en pille.
Denne ene kapselen med DNA lagrer like mye data som et helt Facebook-datasenter, sa hun.
Leproust er medgründer og administrerende direktør i Twist Bioscience, en fem år gammel oppstart som, etter noen anslag, er verdens største leverandør av produserte DNA-tråder, eller syntetiske gener.
Spesialordnede gener er råmaterialet til syntetisk biologi og utgangspunktet for alle bioteknologiske medisiner, matvarer eller dufter. DNAet i kapselen representerer et nytt marked – potensielt et enormt – for lagringsstasjoner laget av DNA.
Vi er lederen innen DNA-skriving, sa Leproust, med en kommanderende stemme som bærer aksenten fra hjemlandet Frankrike. Og vi har tenkt å forbli lederen.
Da Leproust førte meg gjennom en gardin inn i et produksjonsrom, passerte vi en Applied Biosystems Model 394 DNA-synthesizer (moderne i 1991). Det kunne lage fire korte DNA-tråder på en dag, fortalte hun meg. I dag lager Twist tre millioner tråder om dagen.
Emily Leproust, medgründer og administrerende direktør i Twist Bioscience. Twist Bioscience
Rundt et hjørne møtte vi Twists teknologi. Innkapslet i glass, ligner den en blekkstråleskriver som er hacket sammen, med synlige kretskort og dyser rettet mot en skive av svart silisium i postkortstørrelse. Da maskinen startet til live, presset små tanker dråper av adenin, cytosin, guanin, tymin – A, C, G og T av DNA – inn i 9600 nanobrønner, hver på bredden av en hårstrå.
Takket være denne enheten er Twist en nøkkelspiller i kampen om å gjøre produksjon av DNA billigere, og selger det for syv til ni cent per DNA-brev.
Hun har vært i stand til å gjøre det alle [har] drømt om i 10 år – å redusere kostnadene med en størrelsesorden, sier John Cumbers, grunnlegger av industrinettverket SynBioBeta.
Å lage deler
Leproust fikk sin doktorgrad i organisk kjemi i Texas og landet deretter på Agilent Technologies. Det selskapet anklaget henne senere for å stjele teknologien bak Twist. Advokatene hennes sier at søksmålet er verdiløst og et forsøk på å kvele og redusere suksessen hennes, som inkluderer å skaffe 259 millioner dollar fra investorer.
Konsernsjefen sammenligner selskapet hennes med Intel, og sier at det selger den genetiske ekvivalenten til transistorer til andre som bruker dem til nye og lønnsomme applikasjoner. Jeg spør kundene mine: ‘Har du flere ideer eller mer penger?’ sier hun. Når vi senker prisen, sparer de ikke forskjellen. De kjøper mer DNA.
Billigere DNA betyr mer ambisiøse eksperimenter. I oktober i fjor signerte Twist en avtale om å forsyne biostøperiet Ginkgo Bioworks i Boston med én milliard basepar produsert DNA – den største leveringsavtalen i bransjens historie.
Ginkgo legger Twists gener til gjær eller bakterier i et fabrikklignende forsøk på å identifisere nye enzymer. Andre forskere håper DNA vil bli så billig at de har råd til å konstruere hele genomer, til og med menneskelige.
Twists innovasjoner har bidratt til å skape en utfordrende markedsplass der, ifølge industriinnsidere, prisene på DNA faller raskere enn etterspørselen øker. I januar 2017 hevdet den tøffe økonomien en konkurrent da det Cambridge-baserte syntetiske DNA-selskapet Gen9 ble solgt for deler bare seks måneder etter signering av sin egen store forsyningsavtale.
Det er fortsatt en mangel på forståelse for hva disse verktøyene kan gjøre, sier David Berry, en partner ved Flagship Pioneering i Cambridge. I mellomtiden er det et råvarekappløp til bunnen.
Lagre data i DNA
Det er her markedet for datalagring på 30 milliarder dollar i året kommer inn. Forskningsgruppen IDC spår at verden vil skape 163 zettabyte med digitale data innen 2025, nok til å forårsake varsler om full minne på 1,2 billioner iPhones.
I stedet for å arkivere disse dataene på magnetbånd, kan det være mulig å kode dem inn i DNA – hver bit oversatt til gener, som skal sekvenseres når dataene må hentes.
Som et datalagringsmedium er DNA utrolig tett. Teoretisk sett kunne alle dataene som eksisterer passet inn i det intetsigende konferanserommet der Leproust viste meg sølvpillen. For arkivdata du vil lagre i lang tid, er det ingenting bedre, sier Luis Ceze, informatiker ved University of Washington.
Siden 2016 har Twist levert 20 millioner spesialkodede DNA-tråder til Microsoft Research, og jobber nå med Ceze for å gjøre DNA-lagring til en bedrift. Teamet har allerede kodet musikkvideoer, sanger fra Montreux Jazz Festival og Verdenserklæringen om menneskerettigheter, blant andre filer.
Denne februar oppnådde gruppen nok en milepæl, og demonstrerte i en artikkel publisert i Natur bioteknologi at de kunne gjenopprette individuelle datafiler, feilfritt, fra over 200 megabyte med data lagret i DNA. Slik tilfeldig tilgang er nødvendig dersom DNA skal fungere som et kommersielt lagringsmedium.
Men DNA må også bli mye, mye billigere. Leproust understreker det faktum når hun forteller meg at Twist har tilbudt kunder muligheten til å lagre 12 megabyte med data i DNA, for bare 100 000 dollar.
Leproust sier at det ikke alltid vil være tilfelle - ikke hvis planene hennes om å forbedre teknologien går i orden. Om noen år vil det ikke være $100 000 å lagre disse dataene, sier hun. Det blir 10 øre.