3 биотехнологични мегатренда, които ще оформят 2018 и отвъд

Биологията се ускорява експоненциално, дори изпреварва закона на Мур. Това генерира, все още до голяма степен скрити сеизмични вълни, които ще повлияят на живота ни, преди да го познаем.

Подбрахме някои основни тенденции, които забелязахме чрез стартовите ни ускорители, които според нас имат крака през 2018 година.

Тенденция 1: Генетика в реално време

През ноември 2016 г. имаше. въздух на очакване сред екип от китайски изследователи и лекари в Западна Китайската болница в Ченду, докато те се подготвяха да инжектират неназован пациент с комплекс за редактиране на гени CRISPR-CAS9 от Streptococcus pyogenes като част от клинично изпитване за опит за лечение на агресивен пациент рак на белия дроб. Надзорният онколог Лу Ти от университета в Съчуан заяви, че процесът "премина гладко"

С напредване на година и биохакерът Джосия Зайнер се е инжектирал с плазмиден комплекс CRISPR-CAS9, който съдържа Myostatin Knock-Out. Защо би направил това? Е, публичност за каузата за редактиране на живи човешки гени. Няма тънък до никакъв шанс той да се разкъса точно като едно от тези кучета, които са били дозирани с лекарство, инхибиращо миостатин.

Въпреки че това кученце изглежда доста страшно, факт е, че по-мършавата мускулна маса е доста силно свързана с дълголетието и при човек, което би могло да бъде доста желано. Въпреки че ефективността на експериментите на Йосия върху себе си остава да се види, реалността е, че с евтините инструменти в домашни условия Йосия е напълно в състояние да върши тази работа в момента и той вдъхновява другите да опитат същото.

Не може да има никакво съмнение, че биотехнологиите са демократизирани до степен, в която буквално всеки може да го направи. Разбира се, че има очевидни рискове и е свързана екстремна крива на обучение. Също толкова ясно, че има хора, които вече са готови и способни да правят сложни генетични експерименти върху себе си, и това ни води до извода, че този вид неща са тук, за да останат.

Малко след опита за самоизменяне на Йосия стана публично достояние, 44-годишен пациент на име Брайън Мадо, който има синдром на Хънтър, получи лечение, насочено към редактиране на генома на чернодробните му клетки. Кръвта му се влива с друга конструкция на CRISPR, насочена към мутация в клетките му, която ги спира да произвежда ключов ензим, който разгражда определени захари. CRISPR беше използван за въвеждане на заместващо копие на гена, за да модифицира чернодробните му клетки във фабрика за производство на ензима, който му липсва.

Всичко, което се добавя, е потенциална експлозия от изпитания вътре и извън медицината на генетична модификация на живи хора в реално време и няма да е просто да се лекуват болести, както виждаме. Искате сини очи и руса коса? Потенциалът тази технология да промени козметичните образи на хората не се спира на повече мускули и от сериозна страна е сигурно, че хората с нелечими в момента заболявания и ниво на опит ще бъдат изкушени да вземат нещата в свои ръце. Компаниите за лекарства също трябва да вземат под внимание, че ако можете да коригирате заболяване генетично в реално време, тогава лекарството за това състояние вероятно ще спре да се продава.

Прогнозираме, че през 2018 г. генетиката в реално време ще бъде нещо.

Това води до следващата мега тенденция ...

Тенденция 2: Био заден двор

Да се ​​направи съвременна биотехнология е трудно по много причини и един от най-големите проблеми е регулаторните разходи за работа с живи организми като патогенни бактерии. Ако направите промяна, за да кажете стрептокок и след това го пуснете в тоалетна, може много добре да пуснете проблем със самовъзпроизвеждане в света.

Въпреки че има толкова голям напредък в намалените разходи за лабораторно оборудване с отворен код, за да се занимава с биотехнологии, има значително увеличение на разходите в съответствие с новите регулаторни стандарти. Това само по себе си попречи на много биотехнологии да се случат ... досега. Cell-Free Tech са разработили платформа с ниска цена, за да правят генетични експерименти без живи клетки и вече можете да го закупите на Kickstarter. Тази платформа, комбинирана с оборудване за загубени разходи като лабораториите Bento, осигурява буквално на всеки инструмент инструментите да направят смислено биотехнологично инженерство в собствения си двор и напълно без нужда от регулаторни разходи, защото всъщност не се играе нищо живо.

Налице е все по-голямо предлагане на компоненти, инструменти и части, които да подхранват огромна вълна от хитрини и експерименти за разработване на нови технологии и продукти, които биха могли и вероятно ще променят света (и ние се чувстваме вероятно към по-добро). Точно както майсторите на компютърната индустрия през 70-те години поставят основите на съвременната информационна епоха, така и пионерите на биотехнологиите в задния двор ще ни изведат в ерата на биотехнологиите. Друг пример за това е Проспективното изследване, което буквално започна в мазе и разработи нискотарифно решение, използвайки общо достъпни части и инструменти, за откриване на нови антибиотици в мръсотия… Да мръсотия, точно както намирате в задния двор!

Докато сега можем да „спасим“ микробите от задния ви двор, както бе споменато по-горе, само въпрос на време е докато не хакнем собствените си тела. Всъщност тя вече е започнала.

Някои биологични проекти „Направи си сам“ дори стават стартъпи, като NuLeaf Tech, така че това е област, пълна с потенциал.

Този комплект за хакване на геном ви позволява да редактирате геноми в дома си. Звучи диво, нали? Това е само за бактерии и мая - засега. Но неговият основател е един от малкото учени, които работят върху редактирането на собствените си гени.

Въпреки че това вече предизвика дебати и подтикна FDA да се срине на биохакери в мазето, много препятствия остава да бъдат преодолени. Тенденцията обаче е ясна. В бъдеще може да стане по-евтино и по-бързо да хакнем собствените си геноми, отколкото да плащаме премии за здравеопазване.

И вече има реален случай с потенциално още много, които трябва да се следват. В крайна сметка това може да е въпрос на живот и смърт. Тристан Робъртс е млад мъж с ХИВ. Заедно с биотехнологичната компания Ascension Biomedical, той в момента прилага експериментална генна терапия срещу ХИВ на себе си и също така постоянно се занимава с документиране на пътуването.

В следващото десетилетие вероятно ще имаме достъп до някои видове достъпни терапии за фиксиране на геноми, които ще бъдат обхванати от универсалното основно здравеопазване (може би като кутиите ChaosGene за фиксиране на клетъчен алгоритъм в моята научнофантастична история).

Фактът, че тези инструменти, ставайки все по-достъпни и евтино достъпни днес, променят всичко. Това води до последния ни мегатренд, който стартира през 2018 г. - дигитализирането на самия живот.

Тренд 3: Дигитализиране на живота

Когато биологията се превръща в информационна технология, решаването на смъртта се превръща в програмно предизвикателство. И така, къде ни води това, и самият живот?

Увеличаване на човека

Технологията се приближава все по-близо до тялото: право в тялото! Големите технологии направиха своя напредък в здравеопазването и той идва в нашите органи заедно с данните и потребителската база, които се доставят заедно с него.

Мозково-компютърните интерфейси са един пример. Те предизвикаха опасения относно хакерството на мозъка, както и диви надежди за бъдещето, които да ни дадат възможност да се конкурираме с AI (според Елон Мъск) или да се слеем с AI. Новата му компания Neuralink е един от движещите пионери в областта. Ако сте любопитни, разгледайте тези умопомрачителни (предназначени за каламбури) работни описания за това как да изградите компютърните мозъци на бъдещето.

Междувременно Facebook се приближава до четенето на вашите мисли. В социалната мрежа има голям екип от инженери, работещи върху собствения му интерфейс мозък-компютър. В следващите години първият от нас ще напише с мозъка си първите текстове във Facebook.

Но човешкото увеличение стига по-далеч от мозъка ни - до цялата операционна система, която е нашето тяло. Неотдавнашното сътрудничество на Apple внесе кохлеарен имплант, свързан с iPhone, за трудно чуващия. Тази киборг технология позволява на потребителите да излъчват звуци, разговори и музика директно в ушите им. Концентрираната изчислителна мощност, която носим в джобовете си, може дори да спаси живота: Сири спаси живота и така направи часовник на Apple, като извика линейка на мъж, претърпял инфаркт. Когато Google наистина работи с интелигентния си контактни лещи за измерване на глюкоза и преминаването на Amazon във веригата за доставки на аптеки, вълната на трансформация идва към нашето здраве и възможности.

Нашите клетки, тела и нашата биология се превръщат в биологични машини, които могат да бъдат измервани, поддържани и фиксирани с технология, може би дори изграждане на „Google на здравето“, като например с биосензора на Profusa.

Наздраве за това, може би с коктейл за виртуална реалност?

Дигитални организми

Биологичните същества са самовъзпроизвеждащи се клетъчни алгоритми. Може би сте попаднали на художествената изложба на Дюи-Хагборг, завладяваща изложба на призрачните лица на непознати, пресъздадени от нищо, освен ДНК проби, открити по улиците. Това показва силата на този генетичен план, както обсъждахме в първата ни тенденция. Може би искате да проверите дали лицето ви е сред тях?

И така, какво се случва, ако използваме софтуера и технологиите на живота, за да слеем границите между двете?

То поражда нови цифрови форми на живот, като този робот за хранене с биткойн или цифров червей с отворен код. Последното е усилие да се създаде цифрова нематода от работния плот за изследователски цели. Междувременно биологично-цифров преобразувател е в разработки на пионери-изследователи около института J.Craig Venter (JCVI). Вече можем да отпечатваме материали за биопечат, но в един момент ще отпечатаме цели организми - и ще ги изпратим през пространството, потенциално.

Ами селскостопанският сектор? Селското стопанство също става все по-задвижвано от данни и автоматизирано. Някои примери са свързани крави и интернет на кравите. Може ли цифровите организми да ни помогнат да решим енергийните си нужди? Вие решавате: Тези цифрово отпечатани цианобактерии могат да генерират електричество и захранващи устройства.

Mushtari е не само поразително парче от следващото поколение мода, но е и симбиоза на носими, синтетична биология и микрофлуиди. Представете си да обедините бактериите, генериращи енергия, и Муштари: В бъдеще бихте могли да носите своя собствена био-фабрика за генериране на енергия!

И накрая, ще можем да съхраняваме световните данни в дланта на ръцете си със съхранение на ДНК данни. Startup Helixworks е един от пионерите. Те разработват молекулярна машина за преобразуване на вашите цифрови данни в ДНК, сигурна от кибератаки, сигурна за дългосрочно съхранение.

С наличните днес технологии въпросът е: Как цифрови искаме да станем?

Бил Лиао е генерален партньор в SOSV и управляващ директор в RebelBio.

Тази статия е написана от Бил Лиао и Елза Сотириадис.

Следвайте нашата медийна публикация! SOSV: Вдъхновение от ускорение.

Бъдете в крак с нашата общност. Абонирайте се за бюлетина на SOSV и ни следвайте във Facebook, LinkedIn и Twitter!