Si no sabes qué es la biología sintética, exploro la definición aquí:
La respuesta de Patrick Diep a ¿Qué es la biología sintética?
Biología sintética Revelaciones Pt.1 por Patrick Diep en SynbioToronto
Diez a veinte años es un gran rango. Lo que veremos en 2027 y 2037 probablemente será muy diferente, y ya lo vemos en otras tecnologías: teléfonos móviles, computadoras portátiles, todo el campo de la ingeniería de la nanotecnología, etc. Hace diez años tuvimos teléfonos móviles (arcaico), y hace veinte años teníamos ladrillos como teléfonos (bromeando, algo así, pero esas cosas son fósiles). Entonces, solo voy a responder a la pregunta: ¿ dónde estará Synbio en una década?
- Automatización
- Análisis y diseño> Laboratorio de trabajo.
- Prácticas humanas y regulación de políticas.
- Tangibles (probablemente lo que quieres leer)
Automatización
Al igual que la fabricación y la medicina, una serie de operaciones / técnicas que normalmente realizan los humanos serán reemplazadas por robots. Ya está sucediendo en biología sintética si miras a compañías como Zymergen. Estas personas están esencialmente automatizando el lado de la ingeniería metabólica de la biología sintética al hacer que las mejoras de la tensión sean más fáciles de hacer. Algunos dirían que la biología es demasiado complicada y compleja como para modularla y compartimentarla como los circuitos eléctricos, pero esto carece de soporte. Apelando a la evidencia empírica, ya vemos muchos artículos sobre circuitos genéticos sintéticos que funcionan. Parte de la reproducibilidad es cuestionable, y algunas veces no lo es. Para cuando es reproducible, los resultados conducen a nuevas empresas con inversiones reales. Si Zymergen es realmente capaz de automatizar la ingeniería metabólica, que ya ha tenido éxito a escalas comerciales ( por ejemplo, la producción de artemisina desarrollada por Jay Keasling), entonces habla de la realidad de que la biología puede ser controlada.
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Las estrategias industriales para I + D se filtran en el mundo académico, y en una década espero / anticipo el uso de robots en el trabajo de laboratorio habitual. Esto permite a los biólogos sintéticos realizar menos trabajos de clonación y optimización, y más trabajos de análisis y diseño.
Análisis y diseño> Laboratorio de trabajo.
A medida que la automatización alivia la carga de trabajo en el laboratorio húmedo del biólogo sintético, tendrán más tiempo para ejercer su creatividad y convertir esas primeras ideas inviables en proyectos tangibles. En otras palabras, podría haber un cierre en la distancia entre los experimentos de prueba de concepto y la traducción a aplicaciones / práctica. Además, el tiempo recientemente permitido puede usarse para más análisis de datos, lo que significa “mejor ciencia”. Es importante destacar que esto no solo le da al biólogo sintético más tiempo para hacer otras cosas, sino que también mejora los flujos de trabajo para biólogos moleculares, bioquímicos, y los microbiólogos también.
En consecuencia, el campo de la biología se vuelve más cuantitativo y computacional, lo que permite una mayor exploración de la evidencia para las hipótesis existentes, y especialmente para la generación de nuevas hipótesis . La automatización permite que la creación de sistemas biológicos (a saber, circuitos genéticos / construcciones de ADN sintético) sea más accesible. Crear algo le enseña al creador cosas que tal vez no aprendan de los libros de texto y artículos de investigación. Este es el conocimiento del fabricante y es algo que comúnmente experimentamos cuando cocinamos comidas desde cero, en lugar de seguir recetas o estudiar cómo se combinan los sabores en nuestra boca.
Prácticas humanas y regulación de políticas.
Entonces, dado que somos capaces de generar nuevos tipos de hipótesis al tratar de crear sistemas biológicos, ocasionalmente nos encontramos con fenómenos que pueden ser explotados para la nueva tecnología. Por ejemplo, la expresión de proteínas libres de células al principio parecía aparentemente imposible porque no sabíamos cuál era la maquinaria mínima para la expresión de proteínas ( es decir, todo lo necesario para simular el entorno citoplásmico in vivo para permitir la transcripción y traducción de proteínas). Alguien lo probó y funcionó, así que comenzaron a usar sistemas libres de células para expresar circuitos genéticos que permiten la detección de ARN viral (consulte el trabajo de Keith Pardee).
Los productos de la biología sintética tienen implicaciones en el mundo real. Con la nueva biotecnología que sale de este campo, los gobiernos y los diseñadores de políticas comenzarán a regular el campo controlando cómo se fabrican y utilizan los productos. La seguridad será cada vez más integral en el campo, al igual que las disciplinas de ingeniería existentes. Actualmente, no hay mucha regulación a escala internacional, y eso es porque no existe una definición acordada de biología sintética . Esto ha llevado a algunos países a impulsar una moratoria en todo el campo de la biología sintética a escala internacional. En el futuro, probablemente habrá más coordinación y cooperación entre los países para capacitar a los biólogos sintéticos para que continúen impulsando la próxima generación de biotecnología.
Tangibles
He dado pensamientos abstractos sobre dónde estará Synbio en una década. Aquí hay algunas cosas físicas / servicios reales ( es decir, sistemas biológicos y sus productos) que creo que existirán para entonces:
- La síntesis de genes es tan barata que puede gastar lo que gasta ahora en un cebador promedio ($ 10) para secuenciar un gen.
- Secuenciación de genes tan barata que la tarifa de servicio es más que la secuencia en sí misma. O tal vez la automatización simplemente hará que todo sea trivial y gratuito.
- Fabricación terapéutica descentralizada de proteínas con tecnología sin células, para que pueda fabricar vacunas in situ sin la necesidad de configurar / modificar una planta de producción.
- Plásmidos extremadamente modulares y chasis host que permiten una mejor creación de prototipos de los circuitos genéticos. Echa un vistazo al proyecto iGEM ganador este año de Lituania para los plásmidos y el trabajo mínimo de células de Craig Venter.
- Pantallas enzimáticas rápidas y ensayos de unión para la mayoría de los sustratos triviales, al menos. Y no estoy hablando de lo que ya existe, estoy hablando de cosas asequibles y fáciles de usar que tienen software que se puede integrar fácilmente en otros flujos de trabajo. Hay un gran componente humano en cuanto a diseño y solución de problemas, pero es de esperar que la mayor parte del trabajo, como el manejo de volúmenes, se pueda automatizar.
- Evolución racional dirigida para la ingeniería de proteínas asistida con IA. Echa un vistazo al proyecto del equipo iGEM de Heidelberg este año.
Hay mucho más, pero necesito volver al trabajo. ¡Espero que esto responda a su pregunta!
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