211service.com
Dette firma kan kode din yndlingssang i DNA - for $100.000
Det er ikke billigt. Men Twist Bioscience mener, at lagring af data i gener kan være den næste store ting. 6. april 2018
Twist Bioscience
På sit kontor med udsigt over San Franciscos Mission Bay-kvarter lænede Emily Leproust sig over for at vise mig en sølvpastiller, der knap var på størrelse med en pille.
Denne ene kapsel af DNA gemmer lige så meget data som et helt Facebook-datacenter, sagde hun.
Leproust er medstifter og administrerende direktør for Twist Bioscience, en fem år gammel startup, der efter nogle skøn er verdens største leverandør af fremstillede DNA-strenge eller syntetiske gener.
Specialordnede gener er råmaterialet i syntetisk biologi og udgangspunktet for ethvert bioteknologisk lægemiddel, mad eller duft. DNA'et i kapslen repræsenterer et nyt marked - potentielt et enormt - for lagerdrev lavet af DNA.
Vi er førende inden for DNA-skrivning, sagde Leproust med en kommanderende stemme, der bærer accenten fra hendes hjemland Frankrig. Og vi agter at forblive lederen.
Da Leproust førte mig gennem et gardin ind i et produktionslokale, bestod vi en Applied Biosystems Model 394 DNA-synthesizer (state of the art i 1991). Det kunne lave fire korte DNA-strenge på en dag, fortalte hun mig. I dag laver Twist tre millioner tråde om dagen.
Emily Leproust, medstifter og administrerende direktør for Twist Bioscience. Twist Bioscience
Rundt om et hjørne mødte vi Twists teknologi. Indkapslet i glas ligner den en inkjet-printer, der er hacket sammen, med synlige printplader og dyser rettet mod en skive af sort silicium i postkortstørrelse. Da maskinen kom til live, pressede små tanke dråber adenin, cytosin, guanin, thymin – A, C, G og T af DNA – ind i 9.600 nano-brønde, hver på bredden af en hårstrå.
Takket være denne enhed er Twist en nøglespiller i kapløbet om at gøre fremstilling af DNA billigere ved at sælge det for syv til ni cents pr. DNA-brev.
Hun har været i stand til at gøre, hvad alle [har] drømt om i 10 år - at sænke omkostningerne med en størrelsesorden, siger John Cumbers, grundlægger af industrinetværket SynBioBeta.
At lave dele
Leproust fik sin PhD i organisk kemi i Texas og landede derefter hos Agilent Technologies. Det firma beskyldte hende senere for at stjæle teknologien bag Twist. Hendes advokater siger, at retssagen er fortjenstløs og et forsøg på at kvæle og mindske hendes succes, hvilket inkluderer at rejse 259 millioner dollars fra investorer.
Den administrerende direktør sammenligner sin virksomhed med Intel og siger, at den sælger den genetiske ækvivalent af transistorer til andre, der bruger dem til nye og rentable applikationer. Jeg spørger mine kunder: ’Har du flere ideer eller flere penge?’ siger hun. Når vi sænker vores pris, sparer de ikke forskellen. De køber mere DNA.
Billigere DNA betyder mere ambitiøse eksperimenter. I oktober sidste år underskrev Twist en aftale om at forsyne biostøberiet Ginkgo Bioworks i Boston med en milliard basepar fremstillet DNA - den største leveringsaftale i branchens historie.
Ginkgo tilføjer Twists gener til gær eller bakterier i en fabrikslignende indsats for at identificere nye enzymer. Andre videnskabsmænd håber, at DNA bliver så billigt, at de har råd til at konstruere hele genomer, selv menneskelige.
Twists innovationer har været med til at skabe en udfordrende markedsplads, hvor priserne på DNA falder hurtigere, end efterspørgslen stiger. I januar 2017 hævdede den hårde økonomi en konkurrent, da det Cambridge-baserede syntetiske DNA-firma Gen9 blev solgt fra for dele kun seks måneder efter at have underskrevet sin egen store leveringsaftale.
Der mangler stadig en forståelse af, hvad disse værktøjer kan, siger David Berry, partner hos Flagship Pioneering i Cambridge. I mellemtiden er det et råvareræs mod bunden.
Lagring af data i DNA
Det er her markedet for 30 milliarder dollars om året datalagring kommer ind i billedet. Forskergruppen IDC forudser, at verden vil skabe 163 zettabyte digitale data i 2025, nok til at forårsage fuld hukommelsesadvarsler på 1,2 billioner iPhones.
I stedet for at arkivere disse data på magnetbånd, kan det være muligt at kode dem i DNA - hver bit oversat til gener, der skal sekventeres, når dataene skal hentes.
Som datalagringsmedium er DNA utrolig tæt. Teoretisk set kunne alle de eksisterende data passe ind i det intetsigende mødelokale, hvor Leproust viste mig sølvpillen. For arkivdata, du vil gemme i lang tid, er der ikke noget bedre, siger Luis Ceze, en datalog ved University of Washington.
Siden 2016 har Twist leveret 20 millioner specialkodede DNA-strenge til Microsoft Research og arbejder nu sammen med Ceze om at gøre DNA-lagring til en forretning. Holdet har allerede kodet musikvideoer, sange fra Montreux Jazz Festival og Verdenserklæringen om Menneskerettigheder, blandt andre filer.
I februar nåede gruppen endnu en milepæl, hvilket demonstrerede i et papir offentliggjort i Natur bioteknologi at de kunne gendanne individuelle datafiler, fejlfrit, fra over 200 megabyte data gemt i DNA. En sådan tilfældig adgang er nødvendig, hvis DNA skal tjene som et kommercielt lagringsmedium.
Men DNA skal også blive meget, meget billigere. Leproust understreger det faktum, da hun fortæller mig, at Twist har tilbudt kunderne muligheden for at gemme 12 megabyte data i DNA, for blot 100.000 $.
Leproust siger, at det ikke altid vil være tilfældet - ikke hvis hendes planer om at forbedre teknologien lykkes. Om et par år vil det ikke være 100.000 dollars at gemme de data, siger hun. Det bliver 10 øre.