3 биотехнологических мегатренда, которые будут определять 2018 и последующие годы

Биология ускоряется в геометрической прогрессии, даже опережая закон Мура. Это генерирует, все еще в значительной степени скрытые, сейсмические волны, которые повлияют на нашу жизнь, прежде чем мы это узнаем.

Мы выбрали несколько ключевых тенденций, которые мы заметили благодаря нашим стартап-акселераторам, которые, как нам кажется, будут иметь ноги в 2018 году.

Тенденция 1: Генетика в реальном времени

В ноябре 2016 года не было. атмосфера ожидания среди группы китайских исследователей и врачей в больнице Западного Китая в Чэнду, когда они готовились ввести неназванному пациенту комплекс редактирования генов CRISPR-CAS9 из Streptococcus pyogenes в рамках клинического испытания, чтобы попытаться вылечить агрессивного пациента рак легких. Супервизирующий онколог Лу Ю в Сычуаньском университете сказал, что испытание прошло «гладко»

На год вперед, и, как сообщается, биохакер Джозия Зайнер вводил себе плазмидный комплекс CRISPR-CAS9, содержащий миостатин-нокаут. Зачем ему это делать? Ну, гласность за дело редактирования генов живых людей. Нет ни малейшего шанса, что он может разорваться так же, как одна из этих собак, которой вводили препарат, ингибирующий миостатин.

Хотя этот щенок выглядит довольно страшно, факт в том, что более сухая мышечная масса довольно сильно коррелирует с продолжительностью жизни, и для человека это может быть весьма желательно. Хотя эффективность экспериментов Джозии над собой еще предстоит выяснить, реальность такова, что благодаря домашним дешевым инструментам Джосия полностью способен выполнить эту работу над собой прямо сейчас, и он вдохновляет других попробовать то же самое.

Не может быть никаких сомнений в том, что биотехнология демократизировалась до такой степени, что буквально любой может попробовать это. Конечно, есть определенные риски и крайняя кривая обучения. Также ясно, что есть люди, которые хотят и способны уже делать сложные генетические эксперименты над собой, и это приводит нас к выводу, что такого рода вещи здесь, чтобы остаться.

Вскоре после того, как попытка самосовершенствования Джозии стала достоянием общественности, 44-летний пациент по имени Брайан Мадё, у которого синдром Хантера, получил лечение, направленное на редактирование генома его клеток печени. Его кровь была наполнена другой конструкцией CRISPR, которая нацелена на мутацию в его клетках, которая останавливает их, производя ключевой фермент, который расщепляет определенные сахара. CRISPR использовался для вставки замещающей копии гена, чтобы модифицировать его клетки печени на фабрике для производства фермента, который ему не хватает.

Все, к чему все это приводит, - это потенциальный взрыв испытаний как внутри, так и вне медицины генетической модификации живых людей в реальном времени, и это не будет просто излечивать болезни, как мы можем видеть. Хотите голубые глаза и светлые волосы? Потенциал этой технологии для изменения косметических изображений людей не ограничивается большим количеством мышц, а с серьезной стороны, это определенно люди с неизлечимыми в настоящее время болезнями, и уровень квалификации будет искушен взять дело в свои руки. Фармацевтические компании также должны принять к сведению, что если вы можете генетически вылечить недуг в реальном времени, то препарат для этого заболевания, скорее всего, прекратит продажу.

Мы прогнозируем, что в 2018 году генетика в реальном времени станет чем-то особенным.

Это приводит к следующему мега-тренду ...

Тенденция 2: Био-задний двор

Заниматься продвинутой биотехнологией сложно по многим причинам, и одной из самых больших проблем является нормативная нагрузка при работе с живыми организмами, такими как патогенные бактерии. Если вы сделаете изменение, скажем, стрептококк, а затем спустите его в унитаз, вы вполне можете выпустить самовоспроизводящуюся проблему в мир.

Несмотря на то, что было достигнуто очень много достижений в снижении стоимости лабораторного оборудования с открытым исходным кодом для биотехнологии, произошло, во всяком случае, значительное увеличение стоимости в соответствии с новыми нормативными стандартами. Это само по себе предотвратило развитие многих биотехнологий на заднем дворе ... до сих пор. Cell-Free Tech разработали недорогую платформу для проведения генетических экспериментов без живых клеток, и вы можете купить ее уже на Kickstarter. Эта платформа в сочетании с дорогостоящим оборудованием, таким как Bento labs, дает буквально любому человеку инструменты для осмысленного биотехнологического инжиниринга на их собственном заднем дворе, причем полностью без необходимости в нормативных затратах, потому что ничто на самом деле не играет в жизнь.

Растет предложение компонентов, инструментов и запчастей, чтобы подпитывать огромную волну переделок и экспериментов по разработке новых технологий и продуктов, которые могли бы и, вероятно, изменят мир (и мы чувствуем вероятность к лучшему). Подобно тому, как в 70-х годах создатели компьютерной индустрии заложили основы современного информационного века, пионеры биотехнологий на заднем дворе также приведут нас в эпоху биотехнологий. Другим примером этого является проспективное исследование, которое буквально началось в подвале и разработало недорогое решение с использованием общедоступных деталей и инструментов для обнаружения новых антибиотиков в грязи ... Да, грязь, как вы найдете на заднем дворе!

Хотя мы можем теперь «добывать жизненно важные» микробы с вашего заднего двора, как уже упоминалось выше, пока мы не взломаем наши собственные тела, это лишь вопрос времени. На самом деле это уже началось.

Некоторые биологические проекты «Сделай сам» даже становятся стартапами, например NuLeaf Tech, так что это область, наполненная потенциалом.

Этот набор для взлома генома позволяет редактировать геномы в вашем доме. Звучит дико, верно? Это только для бактерий и дрожжей - пока. Но его основатель - один из немногих ученых, работающих над редактированием своих собственных генов.

Хотя это уже вызвало дебаты и побудило FDA обрушиться на биохакеров в подвале, многие препятствия еще предстоит преодолеть. Тем не менее, тенденция ясна. В будущем взломать наши собственные геномы может стать дешевле и быстрее, чем платить медицинские страховые взносы.

И уже есть реальный случай, который может последовать еще много. В конце концов, это может быть вопросом жизни и смерти. Тристан Робертс - молодой человек с ВИЧ. Вместе с биотехнологической компанией Ascension Biomedical он в настоящее время проводит экспериментальную генную терапию ВИЧ для себя, а также продолжает документировать путешествие.

В следующем десятилетии у нас, вероятно, будет доступ к некоторым типам доступных методов лечения с фиксацией генома, которые будут охватываться универсальным базовым медицинским обслуживанием (возможно, такими как ChaosGene Boxes для фиксации клеточного алгоритма в моей научной фантастике).

Тот факт, что эти инструменты становятся все более доступными и дешевыми сегодня, меняет все. Это приводит к тому, что в 2018 году начнется наш последний мегатренд - оцифровка самой жизни.

Тенденция 3: Оцифровка жизни

Когда биология становится информационной технологией, решение проблемы смерти становится проблемой программирования. Так к чему это приведет нас и самой жизни?

Человеческое увеличение

Технологии все ближе и ближе к телу: прямо в тело! Большая технология сделала свой шаг в здоровье, и она приходит в наши тела вместе с данными и базой пользователей, которые идут с этим.

Интерфейсы мозг-компьютер являются одним из примеров. Они вызвали беспокойство по поводу взлома мозга, а также дикие надежды на будущее, чтобы мы могли «конкурировать с ИИ» (согласно Элону Маску) или слиться с ИИ. Его новая компания Neuralink является одним из первопроходцев в этой области. Если вам любопытно, взгляните на эти ошеломляющие (каламбурные) должностные инструкции о том, как построить компьютерный мозг будущего.

Тем временем Facebook становится ближе к чтению ваших мыслей. Социальная сеть имеет большую команду инженеров, работающих над собственным интерфейсом мозг-компьютер. В ближайшие годы первый из нас будет набирать первые тексты в Facebook своими мозгами.

Но человеческое увеличение идет дальше, чем наш мозг - ко всей операционной системе, которая является нашим телом. Недавнее сотрудничество Apple привело к тому, что кохлеарный имплантат, подключенный к iPhone, стал слабослышащим. Эта технология киборга позволяет пользователям передавать звуки, звонки и музыку прямо в уши. Сконцентрированные вычислительные мощности, которые мы несем в своих карманах, могут даже спасти жизни: Siri спасла жизни, а также часы Apple, вызвав скорую помощь человеку, страдающему сердечным приступом. В связи с тем, что Google работает над созданием интеллектуальных контактных линз для измерения уровня глюкозы, а Amazon переходит в цепочку поставок аптек, в наше здоровье и возможности приходит волна трансформации.

Наши клетки, тела и наша биология становятся биологическими машинами, которые можно измерять, поддерживать и фиксировать с помощью технологий, возможно, даже создавая «Google of Health», как с биосенсором Profusa.

Приветствия к этому, возможно с коктейлем виртуальной реальности?

Цифровые организмы

Биологические существа являются самовоспроизводящимися клеточными алгоритмами. Возможно, вы встретили художественную выставку Дьюи-Хагборга, увлекательную выставку призрачных лиц незнакомцев, воссозданных из ничего, кроме образцов ДНК, найденных на улицах. Это показывает силу этого генетического проекта, как мы обсуждали в нашей первой тенденции. Возможно, вы хотите проверить, есть ли среди них ваше лицо?

Так что же произойдет, если мы будем использовать программное обеспечение и технологии Life, чтобы объединить границы между ними?

Это порождает новые цифровые формы жизни, такие как этот биткойн-робот, едящий на растениях, или цифровой червь с открытым исходным кодом. Последнее является попыткой создать цифровую нематоду с рабочего стола для исследовательских целей. Между тем, в настоящее время ведутся исследования первопроходцев в Институте Дж. Крейга Вентера (JCVI). Мы уже можем биопечать материалы, но в какой-то момент мы напечатаем целые организмы - и, возможно, отправим их в космос.

Как насчет сельскохозяйственного сектора? Сельское хозяйство также становится все более управляемым данными и автоматизированным. Некоторые примеры связаны между собой коровами и интернетом коров. Могут ли цифровые организмы помочь нам решить наши энергетические потребности? Вы решаете: эти цианобактерии с цифровой печатью могут генерировать электроэнергию и устройства питания.

Mushtari - это не только поразительный образец моды следующего поколения, но и симбиоз носимых изделий, синтетической биологии и микрофлюидики. Представьте себе, что вы можете собрать вместе генерирующие энергию бактерии и муштари: в будущем вы можете носить свою собственную генерирующую био-фабрику!

Наконец, мы сможем хранить мировые данные на ладони с помощью хранения данных ДНК. Стартап Helixworks является одним из пионеров. Они разрабатывают молекулярную машину для преобразования ваших цифровых данных в ДНК, защищенную от кибератак, защищенную для длительного хранения.

С технологиями, доступными сегодня, вопрос: насколько цифровым мы хотим стать?

Билл Ляо - генеральный партнер SOSV и управляющий директор RebelBio.

Эта статья была написана Биллом Ляо и Эльзой Сотириадис.

Следите за нашим изданием Medium! SOSV: Вдохновение от ускорения.

Будьте в курсе нашего сообщества. Подпишитесь на новостную рассылку SOSV и следите за нами в Facebook, LinkedIn и Twitter!