Los rinocerontes ambiciosos esperan mejorar el análisis de ADN

NSA los entusiastas les gusta Comparar los avances en su campo con la velocidad vertiginosa de la innovación informática. Allí, las computadoras grandes y lentas se convirtieron en computadoras de escritorio rápidas y medianas y luego en supercomputadoras de bolsillo conocidas como teléfonos inteligentes. Del mismo modo, la secuenciación del primer genoma humano se anunció en 2003, en medio de una gran fanfarria y pompa. Tomó 13 años y costó alrededor de $ 3 mil millones. Dos décadas después, secuenciar el genoma humano le costará casi $ 600, y eso podría hacerse en una semana.

Gordon Sangira, presidente de Oxford Nanopore, que tiene su sede en la ciudad universitaria británica del mismo nombre, cree que hay espacio para más. como El economista Continuó enfatizando que su compañía estaba a punto de debutar en la Bolsa de Valores de Londres. Su tecnología, la nano-secuenciación, puede reducir el costo del análisis de genes y reducir el tiempo involucrado de días a horas o incluso minutos. Al mismo tiempo, al igual que los teléfonos inteligentes han hecho con la informática, puede hacer que las secuencias genéticas sean lo suficientemente pequeñas como para caber en un bolsillo en lugar de en una computadora de escritorio.

La secuenciación de nanoporos utiliza versiones diseñadas de proteínas que, en la naturaleza, abren agujeros en las membranas celulares para permitir que los iones (átomos cargados eléctricamente de cosas como el potasio y el cloro) entren y salgan. Estas proteínas se utilizan para hacer agujeros en la membrana que separa dos cámaras llenas de líquido y se les aplica una corriente eléctrica. los ADN para ser secuenciado y luego alimentado a través de la trampilla (ver diagrama). ADN Almacena su información utilizando cuatro bases químicas diferentes, abreviadas como aY NSY NS Y T. Cada uno de ellos tiene una forma diferente y obstruye parcialmente los poros de una manera diferente. Esto provoca diferentes fluctuaciones en la corriente, lo que permite leer la secuencia de bases.

La idea de secuenciar nano-agujeros se remonta a la década de 1990, dice el Dr. Sanghera. Pero su comercialización llevó muchos años. Un truco es asegurarse ADN Las moléculas se mueven a través de los poros a una velocidad predecible, y nunca retroceden, algo que la compañía ha resuelto con un trinquete molecular especialmente diseñado. La integración de partes biológicas de la tecnología con partes de silicio ha sido un desafío. Y los poros, per se, no sienten reglas individuales, sino grupos de ellas. Estas señales se traducen con la ayuda del aprendizaje automático, una tecnología que solo entró en vigor en los últimos años.

La nano-secuenciación ofrece varias ventajas sobre otros métodos. la compresibilidad es una. El producto de nanoporos más pequeño de Oxford, el InorteionEs del tamaño de un teléfono celular grueso. Los secuenciadores existentes son similares a los refrigeradores o (en el mejor de los casos) a los microondas. los InorteionSu precisión permite realizar análisis de campo, sin necesidad de enviar muestras a un laboratorio remoto. Se ha utilizado en todas partes, desde los glaciares noruegos hasta las minas de carbón de Gales y la Estación Espacial Internacional.

Otra ventaja es la velocidad. Las tecnologías anteriores han sido pirateadas ADN en fragmentos, haga copias y etiquételas con productos químicos fluorescentes. Esto lleva tiempo. Se cree que el récord de secuenciación de todo el genoma humano es de 13 horas. Oxford Nanopore cree que habitualmente puede reducir esto a unas pocas horas. El enfoque de nanoporos también proporciona una lectura continua. Otros métodos proporcionan un resultado solo al final.

triturar ADN Mientras tanto, en pocas palabras, hace que sea difícil saber qué está sucediendo en regiones compuestas por secuencias repetitivas. Los dispositivos basados ​​en nanoporos pueden leer partes de ADN Tiene millones de bases, lo que proporciona una imagen más clara de lo que está sucediendo. Pueden detectar la metilación, una modificación química de las bases que es un medio importante por el cual se regula la expresión génica en el cuerpo.

secuencia de lanzamiento

Sobre el papel, la secuencia de nanoagujeros parece transformadora. Queda por ver si eso realmente sucederá. Como todas las buenas nuevas empresas de tecnología, Oxford Nanopore aún tiene que obtener ganancias, aunque espera hacerlo dentro de cinco años. (Sus pérdidas el año pasado fueron de £ 73 millones, o $ 98 millones, sobre ingresos de £ 114 millones). Julian Roberts, analista de Jefferies Bank, dice que el mercado global para la secuenciación de genes tiene un valor quizás de $ 7.5 mil millones al año y está creciendo “en adolescentes de bajo perfil”. [per cent] En general, saludable, pero no sorprendente ”. Está dominada por Illumina, una empresa con sede en San Diego.

Pero Roberts dice que, al igual que con las computadoras, una mejor tecnología puede crear nuevos usos, haciendo que el mercado sea más grande. La secuenciación genética barata en tiempo real podría impulsar todo, desde el tratamiento del cáncer (investigadores en Noruega están buscando usarlo para leer genomas de tumores cerebrales durante la cirugía) hasta el modelado ambiental y el monitoreo de enfermedades (la utilidad de la secuenciación en la pandemia de COVID-19). , ocupa el primer lugar en la mente de muchos epidemiólogos).

Elegir la compañía para cotizar en Londres en lugar de Estados Unidos va en contra de la sabiduría convencional, que sostiene que Estados Unidos ofrece inversores inteligentes que están más dispuestos a asumir pérdidas hoy que a pagar potencialmente un gran pago mañana. Ella espera, por ahora, seguir siendo británica. Su estructura accionarial le da al Dr. Sanghera (o, si no está disponible, a otros dos altos directivos) la capacidad de evitar adquisiciones no deseadas. Roberts señala el ejemplo de Solexa, una empresa británica que Illumina compró en 2006 por 600 millones de dólares. En estos días, la tecnología de Solexa es fundamental para el negocio de Ilumina, y la empresa estadounidense está valorada en 64.000 millones de dólares. ■

Este artículo apareció en la sección de Ciencia y Tecnología de la edición impresa bajo el título “¿Un hoyo en uno?”