3 מגה-מגמות של ביוטק שיעצבו את 2018 ומעבר

הביולוגיה מאיצה באופן אקספוננציאלי, אפילו עולה על החוק של מור. זה מייצר, עדיין נסתר במידה רבה, גלים סיסמיים בגודל סיסמי שישפיעו על חיינו לפני שנכיר זאת.

בחרנו כמה מגמות מפתח ששמנו לב אליהם דרך מאיצי ההפעלה שלנו שלדעתנו יש רגליים בשנת 2018.

מגמה 1: גנטיקה בזמן אמת

בנובמבר 2016 היה. אוויר של ציפייה בקרב צוות חוקרים ורופאים סיניים בבית החולים מערב סין בצ'נגדו, כשהתכוננו להזריק לחולה ללא שם תרכובת עריכת גנים CRISPR-CAS9 מבית Streptococcus pyogenes כחלק מהניסוי הקליני כדי לנסות לטפל באגרסיביות של המטופל סרטן ריאות. בפיקוח על האונקולוג לו באוניברסיטת סצ'ואן נמסר כי המשפט "עבר בצורה חלקה".

התגלגל קדימה לשנה, והביוקר המאקר ג'וסיה זיינר הזריק לעצמו מתחם פלסמיד CRISPR-CAS9 שמכיל נוקאאוט של מיוסטטין. מדוע הוא יעשה זאת? ובכן, פרסום למען עריכת גנים אנושיים חיים. אין סיכוי קלוש עד לא פחות שהוא עלול להיתלש ממש כמו אחד מהכלבים האלה שקיבלו מינון של תרופה מעכבת מיוסטטין.

בעוד הגור הזה נראה די מפחיד, העובדה היא שמסת שריר רזה יותר מתואמת בכבדות עם אריכות חיים, ובאדם זה יכול להיות די נחשק. למרות שנשאר לראות עדיין את היעילות של הניסויים של יאשיהו על עצמו, המציאות היא שעם כלים זולים מהבית מבוסס יכול ג'ושע לבצע את העבודה הזו על עצמו ברגע זה, והוא מעורר השראה באחרים לנסות את אותו הדבר.

אין ספק כי הביוטכנולוגיה דמוקרטיזציה עד לנקודה בה פשוטו כמשמעו כל אחד יכול לעשות זאת. כמובן שישנם סיכונים בבירור ועקומת למידה קיצונית מעורבת. באותה המידה ברור שיש אנשים שמוכנים ומסוגלים כבר לעשות על עצמם ניסויים גנטיים מורכבים, וזה מוביל אותנו למסקנה שדבר מסוג זה כאן כדי להישאר.

זמן קצר לאחר שהניסיון לשינוי עצמי של ג'וסיה התפרסם, חולה בן 44 בשם בריאן מדוקס, הסובל מתסמונת האנטר, קיבל טיפול שמטרתו לערוך את הגנום של תאי הכבד שלו. הדם שלו הוחדר במבנה אחר של CRISPR שמכוון מוטציה בתאים שלו שמונע מהם לייצר אנזים מפתח המפרק סוכרים מסוימים. CRISPR שימש להכנסת עותק חלופי של הגן לשינוי תאי הכבד שלו במפעל לייצור האנזים שהוא חסר.

כל מה שמוסיף זה פיצוץ אפשרי של ניסויים בתוך ומחוץ לרפואה של שינוי גנטי של בני אדם בזמן אמת, וזה לא יהיה רק ​​כדי לרפא מחלות כפי שאנחנו יכולים לראות. רוצים עיניים כחולות ושיער בלונדיני? הפוטנציאל הטכנולוגי הזה לשנות את הדימויים הקוסמטיים של אנשים אינו נעצר יותר בשרירים, ובצד הרציני, מדובר בוודאות שאנשים עם מחלות בלתי ניתנות לטיפול כרגע ורמת מומחיות יתפתו לקחת את העניינים לידיים שלהם. חברות התרופות צריכות לשים לב גם שאם תוכלו לתקן מחלה גנטית בזמן אמת, סביר להניח שהתרופה למצב זה תפסיק למכור.

אנו חוזים שבשנת 2018 גנטיקה בזמן אמת הולכת להיות דבר.

זה מוביל למגמה הבאה ...

מגמה 2: ביו בחצר האחורית

לעשות ביוטכנולוגיה מתקדמת קשה מסיבות רבות, ואחת הבעיות הגדולות ביותר היא התקורה הרגולטורית של עבודה עם אורגניזמים חיים כמו חיידקים פתוגניים. אם אתה מבצע שינוי לומר סטרפטוקוקוס ואז אתה משליך אותו בשירותים, יתכן מאוד שתשחרר לעולם שכפול עצמי.

אמנם חלו כל כך הרבה התקדמות בעלויות מופחתות בציוד מעבדה בקוד פתוח לביו-טכנולוגיה, אך אם יש עלייה משמעותית בעלויות בהתאמה לתקנים רגולטוריים חדשים. זה כשלעצמו מנע מביו-טק בחצר האחורית להתרחש ... עד עכשיו. חברת Cell-Free Tech פיתחה פלטפורמה בעלות נמוכה לביצוע ניסויים גנטיים ללא תאים חיים, ותוכלו לקנות אותה כבר בקיקסטארטר. פלטפורמה זו בשילוב ציוד בעלות אבודה כמו מעבדות בנטו מספקת ממש לכל אחד את הכלים לעשות הנדסת ביוטכנולוגיה משמעותית בחצר האחורית שלהם, וכליל ללא צורך בהוצאות רגולציה, מכיוון ששום דבר שאי אפשר לחיות בשום משחק.

ישנו היצע גדל והולך של רכיבים, כלים וחלקים כדי לתדלק גל אדיר של התעסקות וניסויים לפיתוח טכנולוגיות ומוצרים חדשים שיכולים, וכנראה שישנו, לשנות את העולם (ואנחנו מרגישים שסביר להיטיב). כשם שההתעסקות בתעשיית המחשבים בשנות ה -70 הניחה את היסודות לעידן המידע המודרני, כך גם חלוצי הביוטק בחצר האחורית הולכים להוביל אותנו לעידן הביוטכנולוגיה. דוגמה נוספת לכך היא מחקר פרוספקטיבי שהתחיל ממש במרתף ופיתח פיתרון בעלות נמוכה, תוך שימוש בחלקים וכלים נפוצים, כדי לגלות אנטיביוטיקה חדשה בלכלוך ... כן לכלוך, ממש כמו שאתה מוצא בחצר האחורית!

אמנם אנו יכולים כעת לחיידק "מכרה-חיים" מהחצר האחורית שלך, כאמור לעיל, אך זה רק עניין של זמן עד שנפרוץ את גופנו שלנו. למעשה, זה כבר התחיל.

כמה פרויקטים של ביולוגיה של עשה זאת בעצמך אפילו הופכים לחברות סטארט-אפ, כמו NuLeaf Tech, כך שזה תחום שכולו פוטנציאל.

ערכת פריצת גנום זו מאפשרת לך לערוך גנום בביתך. נשמע פראי, נכון? זה מיועד רק לחיידקים ולשמרים - עד כה. אבל מייסדה הוא אחד המדענים הבודדים שעוסקים בעריכת הגנים שלו עצמו.

אמנם זה כבר עורר דיונים והניע את ה- FDA להתנפץ על ביו-האקרים במרתף, אך עדיין נותרו מכשולים רבים להתגבר עליהם. עם זאת, המגמה ברורה. בעתיד זה יכול להיות זול ומהיר יותר לפרוץ את הגנומים שלנו מאשר לשלם פרמיות על שירותי הבריאות.

ויש כבר מקרה אמיתי, עם עוד הרבה פוטנציאלים לבוא. אחרי הכל, זה יכול להיות עניין של חיים ומוות. טריסטן רוברטס הוא צעיר עם HIV. יחד עם חברת הביוטכנולוגיה Ascension Biomedical, הוא מנהל לעצמו כעת טיפול גנטי ניסיוני ב- HIV וממשיך לעסוק בתיעוד המסע.

בעשור הבא, סביר להניח שתהיה לנו גישה לסוגים מסוימים של טיפולים לתיקון גנום במחירים שווים, אשר יכוסו על ידי שירותי בריאות בסיסיים אוניברסליים (אולי כמו תיבות ChaosGene כדי לתקן אלגוריתם סלולרי בסיפור המדע הבדיוני שלי).

העובדה שהכלים הללו הופכים לנגישים וזמינים יותר ויותר בזול כיום, משנה את הכל. זה מוביל לפתיחת המגה-טרנד האחרונה שלנו בשנת 2018 - דיגיטציה של החיים עצמם.

מגמה 3: דיגיטציה של החיים

כאשר הביולוגיה הופכת לטכנולוגיית מידע, פתרון המוות הופך לאתגר תכנותי. אז לאן זה מביא אותנו ואת החיים עצמם?

הגדלה אנושית

הטכנולוגיה מתקרבת יותר ויותר לגוף: היישר לגוף! ביג טק עשה את דרכו לבריאות, והוא מגיע לגופנו יחד עם הנתונים ובסיס המשתמשים שמגיעים איתו.

ממשקי מחשב ומוח הם דוגמה אחת. הם עוררו את החששות מפני פריצת מוח כמו גם תקוות פרועות לעתיד שיאפשרו לנו 'להתמודד עם AI' (לדברי אלון מאסק) או להתמזג עם AI. החברה החדשה שלו Neuralink היא אחת המובילות החלוציות בתחום. אם אתה סקרן, עיין בתיאורי התפקידים המסובכים (משחקי הכוונה) שלהם כיצד לבנות את מחשבי העתיד.

פייסבוק, בינתיים, מתקרבת לקרוא את מחשבותיך. ברשת החברתית צוות גדול של מהנדסים העובד על ממשק מחשב מוחי משל עצמה. בשנים הקרובות הראשון מאיתנו יקליד את המלים הראשונות בפייסבוק במוחנו.

אולם ההרחבה האנושית הולכת רחוק יותר ממוחנו - לכל מערכת ההפעלה שהיא גופנו. שיתוף הפעולה האחרון של אפל מביא שתל שבלול מחובר לאייפון לכבדי שמיעה. סייבורג-טק זה מאפשר למשתמשים להזרים צלילים, שיחות ומוזיקה ישירות לאוזניהם. כוח המחשוב המרוכז שאנו סוחבים בכיסנו יכול אפילו להציל חיים: סירי הצילה חיים וכך גם שעון של אפל, באמצעות הזמנת אמבולנס לאדם הסובל מהתקף לב. כאשר Verily של גוגל עובדת עם עדשות המגע החכמות שלהם למדידת הגלוקוז והמעבר של אמזון לשרשרת האספקה ​​של בית המרקחת, גל טרנספורמציה מגיע לבריאותנו ויכולותינו.

התאים, הגופות והביולוגיה שלנו הופכים למכונות ביולוגיות שניתן למדוד, לתחזק ולתקן באמצעות טכנולוגיה, אולי אפילו לבנות "גוגל של בריאות", כמו עם חיישן הביוסנסור של פרופוסה.

מריעים לזה, אולי עם קוקטייל מציאות מדומה?

אורגניזמים דיגיטליים

ישויות ביולוגיות הן אלגוריתמים סלולריים המשכפלים את עצמם. אולי נתקלת בתערוכת האמנות של דיואי-הגבורג, תערוכה מרתקת של פניהם הרפאים של זרים המשוחזרים רק מדגימות DNA שנמצאו ברחובות. זה מראה את כוחה של התוכנית הגנטית הזו, כפי שדיברנו על המגמה הראשונה שלנו. אולי אתה רוצה לבדוק אם הפנים שלך ביניהם?

אז מה קורה אם אנו משתמשים בתוכנה ובטכנולוגיה של החיים כדי למזג את הגבולות בין השניים?

זה מוליד צורות חיים דיגיטליות חדשות, כמו הרובוט הזה של צמח האכילה של ביטקוין או תולעת דיגיטלית עם קוד פתוח. האחרון הוא מאמץ ליצור נמטודה דיגיטלית משולחן העבודה למטרות מחקר. בינתיים, ממיר ביולוגי-דיגיטלי נמצא בעבודותיהם של חוקרים חלוצים סביב מכון J.Craig Venter (JCVI). אנו יכולים כבר להדפיס ביו חומרים, אך בשלב מסוים אנו נדפיס אורגניזמים שלמים - ונשלח אותם דרך החלל, באופן פוטנציאלי.

מה עם ענף החקלאות? גם החקלאות הופכת לאוטומטית יותר ויותר מונעת נתונים. כמה דוגמאות הן פרות מחוברות ואינטרנט של פרות. האם אורגניזמים דיגיטליים יכולים לעזור לנו לפתור את צרכי האנרגיה שלנו? אתם מחליטים: ציאנובקטריות שהודפסו דיגיטלית מסוגלות לייצר מכשירי חשמל וכוח.

Mushtari הוא לא רק יצירה מדהימה של האופנה מהדור הבא, אלא גם סימביוזה של לביש, ביולוגיה סינתטית ומיקרופליד. תאר לעצמך לחבר את החיידקים המייצרים את הכוח ואת המושרי: בעתיד, אתה יכול ללבוש ביו-מפעל משלך כוח המייצר כוח!

לבסוף, נוכל לאחסן את הנתונים בעולם בכף ידינו באמצעות אחסון נתונים של DNA. Startup Helixworks הוא אחד החלוצים. הם מפתחים מכונה מולקולרית להמרת הנתונים הדיגיטליים שלך ל- DNA, בטוחה מפני התקפות סייבר, מאובטחת לאחסון לטווח הארוך.

עם הטכנולוגיות הקיימות כיום השאלה היא: עד כמה אנחנו רוצים להיות דיגיטליים?

ביל ליאו הוא שותף כללי ב- SOSV ומנכ"ל ב- RebelBio.

מאמר זה נכתב על ידי ביל ליאו ואלזה סוטיריאדיס.

עקוב אחר הפרסום בינוני שלנו! SOSV: השראה מהאצה.

המשיכו עם הקהילה שלנו. הירשמו לניוזלטר של SOSV, ועקבו אחרינו בפייסבוק, לינקדאין וטוויטר!