Sintesi di geni più veloce: L'ADN sinteticu puderia esse a chjave per una migliore assistenza sanitaria

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  Quantumrun Foresight
• Ghjennaghju 16, 2023

Riassuntu insight

A sintesi chimica di l'ADN è a so assemblea in geni, circuiti, è ancu genomi interi anu rivoluzionatu a biologia moleculare. Queste tecniche anu permessu di cuncepisce, custruisce, pruvà, amparà da i sbagli, è ripetiri u ciculu finu à u risultatu desideratu. Stu approcciu hè in u core di l'innuvazione di a biologia sintetica. 

Cuntestu di sintesi di geni più veloce

A sintesi trasforma u codice geneticu digitale in DNA moleculare per chì i circadori ponu creà è pruduce grande quantità di materiale geneticu. I dati di DNA dispunibuli sò sviluppati grazia à e tecnulugia di sequencing di prossima generazione (NGS). Stu sviluppu hà purtatu à un aumentu di basa di dati biologichi chì cuntenenu sequenze di DNA da ogni urganismu è ambiente. I ricercatori ponu avà estrarre, analizà è mudificà queste sequenze più facilmente per via di a più grande efficienza in u software di bioinformatica.

A più infurmazione biologica chì i scientisti anu da "l'arbre di a vita" (a reta di i genomi), u megliu capiscenu cumu i cose viventi sò ligati geneticamente. A sequenza di a prossima generazione ci hà aiutatu à capisce megliu e malatie, u microbioma è a diversità genetica di l'organisimi. Stu boom di sequenza permette ancu di cultivà novi discipline scientifiche, cum'è l'ingegneria metabolica è a biologia sintetica. L'accessu à sta informazione ùn hè micca solu migliurà i diagnostichi è a terapia attuale, ma hè ancu apre a strada per novi sviluppi medichi chì avarà un impattu durabile nantu à a salute umana. 

Inoltre, a biologia sintetica hà u putenziale di impattu in parechje aree, cum'è a creazione di novi medicini, materiali è prucessi di fabricazione. In particulare, a sintesi di geni hè una di e tecnulugia promettenti chì aiutanu à custruisce è cambià e sequenze genetiche assai rapidamente, purtendu à scuperte di novi funzioni biologiche. Per esempiu, i biuloghi spessu trasfirìanu genes à traversu l'organisimi per pruvà ipotesi genetiche o dà à l'organisimi di mostra caratteristiche o capacità uniche.

Impact disruptive

Sequenze di DNA brevi sintetizzate chimicamente sò essenziali perchè sò versatili. Puderanu esse aduprati in laboratori di ricerca, ospedali è industria. Per esempiu, sò stati utilizati per identificà u virus COVID-19. I fosforamiditi sò blocchi di costruzione necessarii in a produzzione di sequenze di DNA, ma sò inestabile è si rompe rapidamente.

In u 2021, u scientist Alexander Sandahl hà sviluppatu un novu modu patentatu per fabricà rapidamente è efficacemente questi blocchi di costruzione per a produzzione di DNA, accelendu significativamente u prucessu prima chì questi cumpunenti si disintegranu. E sequenze di DNA sò chjamati oligonucleotidi, largamente usati per identificà e malatie, a fabricazione di droghe è altre applicazioni mediche è biotecnologiche. 

Una di e principali imprese biotecnologiche specializate in a fabricazione di DNA sinteticu hè Twist Bioscience, basatu in i Stati Uniti. A cumpagnia ligami oligonucleotidi inseme per creà geni. U prezzu per l'oligos hè in diminuzione, cum'è u tempu chì ci vole à fà. Da u 2022, u costu di sviluppà coppie di basi di DNA hè solu nove centesimi. 

L'ADN sinteticu di Twist pò esse urdinatu in linea è mandatu à un laboratoriu in ghjorni, dopu chì hè utilizatu per creà molécule di destinazione, chì sò i blocchi di custruzzione per novi articuli alimentari, fertilizzanti, prudutti industriali è medicina. Ginkgo Bioworks, una sucietà di ingegneria cellulare valutata à $ 25 miliardi, hè unu di i principali clienti di Twist. Intantu, in u 2022, Twist hà lanciatu dui cuntrolli di DNA sinteticu per u virus umanu di u monkeypox per aiutà i circadori à sviluppà vaccini è trattamenti. 

Implicazioni di a sintesi di geni più veloce

Implicazioni più larghe di a sintesi genica più veloce pò include: 

• L'identificazione accelerata di virus chì causanu pandemie è epidemie, purtendu à u sviluppu più puntuale di vaccini.
• Più biotechs è startups cuncentrati in tecnulugia di sintesi genica in partenariatu cù l'imprese biofarma.
• I guverni in corsa per investisce in i so rispettivi laboratori di DNA sinteticu per sviluppà medicine è materiali industriali.
• U costu di DNA sinteticu diventa più bassu, purtendu à a demucratizazione di a ricerca genetica. Questa tendenza pò ancu purtà à più biohackers chì volenu sperimentà nantu à elli stessi.
• Aumentu di a ricerca genetica chì si traduce in sviluppi più rapidi in l'edituri genetichi è e tecnulugia di terapia, cum'è CRISPR / Cas9.

Dumande da cunsiderà

• Chì sò l'altri benefizii di l'ADN sinteticu in massa?
• Cumu i guverni duveranu regulà stu settore per ch'ellu resta eticu ?