IBM secuenciará el ADN humano en un chip

Tres mil millones de dólares es el coste de la secuenciación del genoma humano hecha por el PGH (Proyecto Genoma Humano). Conocido en su tiempo bajo el sobrenombre de el «proyecto de 3 mil millonesde dólares”, conoce a su sucesor, que solo necesita mil dólares para ser llevado a cabo.

A veces se dice, hablando de los avances tecnológicos que la realidad se pone al día con la ciencia ficción. En 1998, la película Gattaca presentó un análisis del genoma más rápido y más barato. Una escena mostraba a la reproducción instantánea de la información genética de un recién nacido, mediante la que se establecía su esperanza de vida y su predisposición a enfermedades diversas. Porque si el uso de la tecnología era una connotación eugenésica en la película de Andrew Niccol, las perspectivas de este tipo de análisis presentado por los investigadores de IBM son otras totalmente distintas.

Logo de IBM

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Para lograr su objetivo de la empresa combina cuatro disciplinas: la nanotecnología, la microelectrónica, la física y la biología. El resultado es un chip que puede leer la información genética de una molécula de ADN. La tecnología que se consideró en general, utiliza los clásicos de semiconductores, lo que permite imaginar una producción industrializada.

Según Gustavo Stolovitzky, un miembro del equipo «en última instancia, el dispositivo podría mejorar el estado físico de todos y hacer diagnósticos o tratamientos efectivos más adecuados en la identificación de pacientes que obtienen los mayores beneficios de el tratamiento y los que son más propensos a desarrollar reacciones alérgicas.”


Manejo delicado

Se encuentra en un agujero de tres nanómetros de ancho, una nanopore, perforado en un chip de silicio que los científicos esperan para pasar una única molécula de ADN. Esta será capturado en su sustrato mediante un campo eléctrico que canaliza hacia la nanopore. Una vez que la molécula está situada en un tubo pequeño, el dispositivo se desplaza uno por uno entre los nucleótidos, las bases nitrogenadas que componen el código genético. Situado al final, un sensor eléctrico determina la naturaleza de las bases (amina, citosina, timina y guanina).

Modelado de la nanopore. © IBM

Modelado de la nanopore. © IBM

La velocidad a la que se mueve a través del ADN ña nanopore está controlada por una estructura que comprende varias capas alternas de materiales metálicos (conductor) y dieléctrico (resistente). Un cambio de la tensión aplicada entre los estratos de diferentes modula el campo eléctrico, la propia interacción con cargas discretas en la base de reconocer. La eficacia de este sistema ha sido probada en la teoría y modelización de la computadora. Queda ahora por demostrar experimentalmente, el estudio revela una tasa probable de tratamiento de un nucleótido por ciclo. En cuanto a la lectura, la energía del sensor que se espera pueda reconocer las bases nitrogenadas está todavía bajo investigación.

Presentación de video nanopore.

¿La lectura ultra-rápida del genoma podría derivar más allá de la necesidad médica?El IBM ha revisado su política interna en 2005 para garantizar la protección del genoma del individuo y los posibles abusos. Del mismo modo, con fecha 21 de mayo de 2008, los Estados Unidos han ratificado una ley contra la discriminación genética.

Finalmente, el sistema podría costar entre 100 y 1.000 dólares. Queda camino por recorrer antes de que los lectores de ADN fabricados por IBM inunden los hospitales.

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