DNA Research: Encoding Medical Records
Tabla de contenido:
- Cómo podría usarse en humanos
- Fusionando tecnología y biología
- Codificar información personal en nuestro ADN
En 1878, una serie de fotografías de un jinete sobre su caballo galopante se convirtieron en la primera película que se tituló, "The Galloping Horse". "
Recientemente, los investigadores de la Universidad de Harvard pudieron recrear esta clásica imagen en movimiento en el ADN de la bacteria E. coli.
AdvertisementAdvertisementEso es correcto. Codificaron una película en bacterias.
Las imágenes y otra información ya se han codificado en bacterias durante años.
Sin embargo, los investigadores de Harvard han dado un paso más con la herramienta de edición de genes CRISPR-Cas system.
AnuncioEse proceso permite que las células recopilen información codificada por ADN en orden cronológico para que pueda crear una memoria o imagen, al igual que una cámara de cine.
"El punto más importante de este trabajo es que el sistema bacteriano CRISPR-Cas, que aquí hemos aprovechado como sistema de registro molecular sintético, es capaz de capturar y almacenar de manera estable cantidades prácticas de datos reales", Jeff Nivala, PhD, investigador en el departamento de genética de la Facultad de Medicina de Harvard, dijo a Healthline.
Cómo podría usarse en humanos
Al codificar imágenes reales y algunos fotogramas de la clásica película de caballos, Nivala y sus colegas intentaban presentar información que resonaría con el público.
El punto más serio de su investigación es registrar información biológica a lo largo del tiempo.
Dado que las imágenes en movimiento son actualmente uno de los conjuntos de datos más grandes, los investigadores creen que su trabajo sienta las bases para eventualmente poder emplear bacterias como mini cámaras que pueden viajar por todo el cuerpo, registrando información desconocida.
Su trabajo cambia la manera en que se pueden estudiar los sistemas complejos en biología. Los investigadores esperan que los registradores de tiempo se conviertan en estándar en toda la biología experimental.
Actualmente, la forma de sacar información de las células es vigilarlas o interrumpirlas sacando datos. Con el registrador molecular, la célula está catalogando sus propios datos, lo que significa que puede progresar y desarrollarse sin interferencia de los investigadores.
AdvertisementAdvertisement"Estoy muy entusiasmado con la capacidad de almacenamiento y la estabilidad del sistema, que son potencialmente muy grandes y largas", explicó Nivala. "Esto es importante porque a medida que construimos sobre nuestro trabajo actual, esperamos rastrear fenómenos biológicos muy complejos durante largos períodos de tiempo. Hacerlo con éxito requiere grandes cantidades de espacio de almacenamiento estable. "
Por ejemplo, él cree que los investigadores ahora pueden buscar maneras de usar la tecnología para usos prácticos, como programar su bacteria intestinal para registrar información sobre su dieta o salud.
"Su médico podría usar esta información para diagnosticar y rastrear enfermedades", dijo Nivala.
AnuncioFusionando tecnología y biología
Mientras Nivala cree que pequeñas cámaras que navegan por nuestro cuerpo y cerebro sucederán en el futuro, él dice que puede estar un poco lejos.
Especialmente porque la construcción de máquinas a escala molecular es un desafío.
AdvertisementAdvertisement"Realísticamente, probablemente estamos muy lejos de tener todas las células en el cerebro registrando su actividad sináptica", dijo. "El sistema CRISPR-Cas es procariótico, lo que significa que hay ciertos desafíos que superar cuando transfiera estos genes a las células de mamíferos, particularmente cuando no sabemos exactamente cómo funciona cada parte del sistema CRISPR-Cas en las bacterias. "
Sin embargo, sí cree que cuando suceda se deberá a la unión de la biología y la tecnología.
"¿Qué tan pequeño podemos construir un dispositivo de grabación digital usando materiales convencionales como metal, plástico y silicio? La respuesta es que ni siquiera estamos cerca de lograr la precisión y precisión con que la biología puede diseñar dispositivos a nanoescala ", dijo Nivala.
AnuncioPero no deberíamos sentirnos mal por esto, agregó.
"La naturaleza solo tuvo una ventaja de unos pocos miles de millones de años después de todo. Es por eso que los ingenieros ahora recurren a la biología para encontrar nuevas formas de construir cosas a escala molecular. Y cuando construyes tecnología a partir de la biología, entonces es mucho más fácil interactuar y conectarte con sistemas biológicos naturales ", dijo Nivala.
AdvertisementAdvertisementConfía en que este trabajo actual sienta las bases para un sistema de registro biológico basado en células que se puede combinar con sensores que permitan que el sistema detecte cualquier biomolécula relevante.
Codificar información personal en nuestro ADN
¿Podría todo esto llevar a la codificación de información en nuestro ADN, como nuestros registros médicos o número de Seguridad Social, o detalles de la tarjeta de crédito?
Hasta cierto punto, esto ya está sucediendo en la empresa de máquinas expendedoras Three Square Market, en Wisconsin. Aproximadamente 50 de los empleados de la compañía aceptaron la oferta de su empleador de tener un microchip electromagnético implantado en sus manos. Pueden usarlo para comprar alimentos en el trabajo, iniciar sesión en sus computadoras y ejecutar la copiadora.
Se asemeja a un grano de arroz en tamaño, el chip es similar a los chips implantados en las mascotas con fines de identificación y seguimiento. Sin embargo, este chip tiene una distancia de trabajo de solo 6 pulgadas.
BioHax International, el fabricante sueco del chip, quiere usar el chip para aplicaciones comerciales más amplias.
Este es solo el comienzo de las posibilidades, según Nivala, quien cree que algún día todos nuestros datos más importantes se almacenarán en nuestro ADN celular.
"En cierto modo, algo de eso ya es. Nuestros genomas son bastante importantes. Pero imagínese si pudiéramos almacenar toda nuestra historia clínica familiar, fotos y videos caseros dentro de las células germinales, que luego podrían pasar a nuestros niños dentro de sus genomas ", dijo Nivala. "Tal vez incluso puedas guardar la famosa receta de lasaña de tu madre.Apuesto a que las generaciones futuras estarían muy agradecidas por eso. "
