211service.com
Det här företaget kan koda din favoritlåt i DNA—för $100 000
Det är inte billigt. Men Twist Bioscience tror att lagring av data i gener kan vara nästa stora grej. 6 april 2018
Twist Bioscience
På sitt kontor med utsikt över San Franciscos Mission Bay-kvarter lutade sig Emily Leproust fram för att visa mig en silverpastiller som knappt var lika stor som ett piller.
Denna ena kapsel av DNA lagrar lika mycket data som ett helt Facebook-datacenter, sa hon.
Leproust är medgrundare och VD för Twist Bioscience, en fem år gammal startup som enligt vissa uppskattningar är världens största leverantör av tillverkade DNA-strängar, eller syntetiska gener.
Skräddarsydda gener är råvaran för syntetisk biologi och utgångspunkten för varje biotekniskt läkemedel, livsmedel eller doft. DNA:t i kapseln representerar en ny marknad – potentiellt en enorm sådan – för lagringsenheter gjorda av DNA.
Vi är ledaren inom DNA-skrivning, sa Leproust, med en befallande röst som bär accenten av hennes hemland Frankrike. Och vi tänker förbli ledaren.
När Leproust ledde mig genom en gardin in i ett produktionsrum, passerade vi en Applied Biosystems Model 394 DNA-syntes (state of the art 1991). Det kunde göra fyra korta DNA-strängar på en dag, sa hon till mig. Idag gör Twist tre miljoner trådar om dagen.
Emily Leproust, medgrundare och VD för Twist Bioscience. Twist Bioscience
Runt ett hörn mötte vi Twists teknologi. Inkapslad i glas liknar den en ink-jet-skrivare som är hackad tillsammans, med exponerade kretskort och munstycken riktade mot vykortsstorlek av svart kisel. När maskinen startade liv, klämde små tankar droppar av adenin, cytosin, guanin, tymin - A, C, G och T i DNA - i 9 600 nano-brunnar, var och en bred som en hårstrå.
Tack vare den här enheten är Twist en nyckelspelare i kapplöpningen att göra tillverkning av DNA billigare, och säljer det för sju till nio cent per DNA-brev.
Hon har kunnat göra det som alla [har] drömt om i 10 år – att sänka kostnaden med en storleksordning, säger John Cumbers, grundare av industrinätverket SynBioBeta.
Att göra delar
Leproust tog sin doktorsexamen i organisk kemi i Texas och landade sedan på Agilent Technologies. Det företaget anklagade henne senare för att ha stulit tekniken bakom Twist. Hennes advokater säger att rättegången är värdelös och ett försök att kväva och minska hennes framgång, vilket inkluderar att samla in 259 miljoner dollar från investerare.
VD:n jämför sitt företag med Intel och säger att det säljer den genetiska motsvarigheten till transistorer till andra som använder dem för nya och lönsamma applikationer. Jag frågar mina kunder: ’Har ni fler idéer eller mer pengar?’ säger hon. När vi sänker vårt pris sparar de inte skillnaden. De köper mer DNA.
Billigare DNA innebär mer ambitiösa experiment. I oktober förra året undertecknade Twist ett avtal om att förse biogjuteriet Ginkgo Bioworks i Boston med en miljard baspar tillverkat DNA – det största leveransavtalet i branschens historia.
Ginkgo lägger till Twists gener till jäst eller bakterier i ett fabriksliknande försök att identifiera nya enzymer. Andra forskare hoppas att DNA ska bli så billigt att de har råd att konstruera hela genom, även mänskliga.
Twists innovationer har hjälpt till att skapa en utmanande marknad där, enligt industriinsiders, priserna på DNA faller snabbare än efterfrågan ökar. I januari 2017 gjorde den tuffa ekonomin anspråk på en konkurrent när Cambridge-baserade syntetiska DNA-företaget Gen9 såldes av för delar bara sex månader efter att ha undertecknat sitt eget stora leveransavtal.
Det finns fortfarande en brist på förståelse för vad dessa verktyg kan göra, säger David Berry, en partner på Flagship Pioneering i Cambridge. Under tiden är det en råvarukapplöpning till botten.
Lagring av data i DNA
Det är där marknaden för datalagring på 30 miljarder dollar per år kommer in. Forskargruppen IDC förutspår att världen kommer att skapa 163 zettabyte digital data till 2025, tillräckligt för att orsaka varningar för fullt minne på 1,2 biljoner iPhones.
Istället för att arkivera den datan på magnetband, kan det vara möjligt att koda den i DNA – varje bit översatt till gener, för att sekvenseras när datan behöver hämtas.
Som datalagringsmedium är DNA otroligt tätt. Teoretiskt sett kunde all data som fanns plats i det intetsägande konferensrummet där Leproust visade mig silverpillret. För arkivdata som du vill lagra under lång tid finns det inget bättre, säger Luis Ceze, datavetare vid University of Washington.
Sedan 2016 har Twist levererat 20 miljoner specialkodade DNA-strängar till Microsoft Research och arbetar nu med Ceze för att göra DNA-lagring till ett företag. Teamet har redan kodat musikvideor, låtar från Montreux Jazz Festival och den allmänna förklaringen om mänskliga rättigheter, bland andra filer.
I februari nådde gruppen ytterligare en milstolpe, vilket demonstrerade i en tidning publicerad i Naturens bioteknik att de kunde återställa enskilda datafiler, felfritt, från över 200 megabyte data lagrade i DNA. Sådan slumpmässig tillgång är nödvändig om DNA ska fungera som ett kommersiellt lagringsmedium.
Men DNA kommer också att behöva bli mycket, mycket billigare. Leproust understryker det faktum när hon berättar att Twist har erbjudit kunder möjligheten att lagra 12 megabyte data i DNA, för bara 100 000 dollar.
Leproust säger att det inte alltid kommer att vara fallet – inte om hennes planer på att förbättra tekniken fungerar. Om några år kommer det inte att kosta 100 000 dollar för att lagra denna data, säger hon. Det blir 10 cent.