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Fare biotecnologia nella mia camera da letto
In una camera da letto degli ospiti della casa di famiglia nella contea di Cork, in Irlanda, Cathal Garvey sta ripetendo le imprese che hanno portato all'alba dell'era delle biotecnologie. Sta crescendo batteri. Sta aggiungendo DNA. Sta vedendo cosa succede.
Trasformare i batteri una volta era un grosso problema, un nuovo metodo, spiega. Oggi puoi farlo con il sale Epsom e una marca di lassativi da banco.
Garvey, che ha 26 anni, ha abbandonato un programma di dottorato in un grande laboratorio oncologico due anni fa. Invece di rinunciare alla scienza, tuttavia, ha iniziato a farlo da solo, spendendo $ 4.000 per attrezzare un laboratorio a casa dei suoi genitori. Come membro del movimento della biologia fai-da-te, Garvey prende ispirazione dai primi giorni dei computer per hobby, quando i riparatori di garage hanno generato aziende come Apple e il resto dell'industria dei PC. L'idea ora è che chiunque, non solo laboratori accademici con budget elevati o grandi aziende, dovrebbe essere in grado di praticare la biotecnologia.
Garvey stava ancora lavorando per il suo dottorato di ricerca quando ha provato il suo primo esperimento casalingo: isolare batteri bioluminescenti blu pallido da calamari che ha acquistato da un pescivendolo di Cork. Era un esperimento per principianti, ma dice di aver capito subito che aveva una scelta da fare: avrei finito e avrei ricevuto alcune lettere dopo il mio nome, o avrei colto l'occasione e avrei fatto qualcosa che doveva essere fatto?
Il suo obiettivo, dice, è dimostrare che la biologia può essere eseguita in modo open-source e con un budget ridotto. Invece di bicchieri, usa barattoli riciclati. Uno sterilizzatore è truccato da una pentola a pressione e una piastra calda. Per nutrire i suoi germi, fa bollire le patate in un mix di amido. In un'università sei abituato a pensare che tutto questo sia troppo costoso e difficile da fare da solo, dice.
La biologia fai-da-te fa parte di una tendenza più ampia nel design che a volte viene chiamata cultura dei produttori: le persone utilizzano servizi di stampa 3D o circuiti elettronici economici e personalizzati per sviluppare prototipi di gadget, prodotti o veicoli. Ora che dilettanti può lanciare razzi nello spazio , cosa impedisce loro di modificare geneticamente le forme di vita in cucina?
Diversi biologi fai-da-te hanno iniziato a produrre attrezzature poco costose in modo che più persone possano partecipare. CoFactor, una società californiana, ora vende una macchina per la copia del DNA da $ 599 chiamata OpenPCR . E tramite Shapeways, una società di stampa 3D, Garvey sta vendendo un portaprovette in plastica che ha progettato. Quando viene attaccato a una punta da trapano a casa, il pezzo da $ 50 diventa una rotazione veloce centrifuga . Vicino a San Francisco, ora c'è un laboratorio di 2.400 piedi quadrati chiamato BioCurioso , dove i membri della comunità possono testare le proprie abilità di biologia molecolare.
George Church, professore di genetica alla Harvard Medical School, ha aiutato a fare da pioniere nel movimento fai-da-te in biologia . Uno dei motivi per cui pensa che la tendenza non possa essere respinta è che il costo sia della sintesi che della decodifica delle molecole di DNA sta diminuendo cinque volte più veloce rispetto al costo della potenza di calcolo. Questo lo rende molto interessante da guardare, dice.
Alcuni aspiranti biologi di garage hanno incontrato ostacoli. Dopo l'incontro per le birre in un pub a settembre, una biografia fai-da-te gruppo a Seattle ha deciso di chiudere perché mancava di obiettivi chiari. Altri gruppi locali, senza spazio di laboratorio o denaro, hanno incontrato un destino simile.
Hackerato insieme: Uno strumento per il ciclo termico fatto in casa, realizzato da Cathal Garvey con una lattina di caffè e una pistola termica, costa meno di 80 dollari. È usato per copiare molecole di DNA. Molte versioni commerciali costano più di $ 1.000.
Né tutti sono impressionati dal movimento come lo è la Chiesa. Sarei un po' scettico quale sia il punto finale di tutto questo, dice Declan Soden, il biologo del Cork Cancer Research Center il cui laboratorio Garvey ha studiato una volta. Se stai cercando di sviluppare un trattamento per il cancro usando la biologia molecolare, la quantità di tempo e lo sforzo e le risorse sono piuttosto considerevoli e i vincoli normativi sono molto più severi, afferma Soden, il cui laboratorio ha un budget annuale di 3 milioni di dollari. Penso che questo lo renda fuori dalla lega degli hobbisti del fai-da-te.
Un'altra preoccupazione è che gli hobbisti scarichino i batteri nei lavandini domestici o creino persino germi pericolosi. Soden dice che Garvey era uno studente molto, molto brillante, troppo impaziente per lavorare in un grande laboratorio accademico. La mia preoccupazione è che quello che stai facendo è cambiare i batteri e questo potrebbe rappresentare un rischio per il pubblico in generale, dice.
Anche così, alcuni futuristi pensano che la biologia dei cittadini potrebbe un giorno rivaleggiare con la biotecnologia industriale, proprio come il software open source sfida i prodotti commerciali. Nel 2007, Freeman Dyson predetto che la leadership nella biotecnologia alla fine si sarebbe spostata dalle grandi aziende come la Monsanto ai laboratori di cucina, diventando piccole e addomesticate piuttosto che grandi e centralizzate.
Un'azienda che vede la tendenza del fai da te come un'opportunità di business è Autodesk. Il produttore di software, che vende programmi di progettazione ad alta potenza per ingegneri e architetti, ha recentemente iniziato a sponsorizzare concorsi universitari di ingegneria genetica e sta sviluppando software per aiutare i biologi nel loro obiettivo di ricablare i geni dei batteri in modo che producano carburante o droghe. Le nostre generazioni attuali si aspettano di fare la differenza nel mondo e si aspettano che il mondo materiale risponda a loro, afferma Jeff Kowalski, chief technology officer di Autodesk. La biologia ne farà parte. Anche se sono d'accordo sul fatto che la scienza non sia completamente accessibile alle persone, vediamo che viene rapidamente mercificata.
Dopo aver pagato una tassa di licenza di $ 325, Garvey ha ottenuto l'approvazione lo scorso luglio dall'Agenzia per la protezione ambientale irlandese per creare microbi geneticamente modificati nella casa di sua madre. La sua valutazione di laboratorio di Classe 1 gli consente di lavorare solo con germi che rappresentano un rischio trascurabile per il pubblico o per l'ambiente.
L'obiettivo attuale di Garvey è sviluppare un sistema adatto per i biologi dilettanti che desiderano modificare geneticamente i batteri. Il batterio E. coli , comune nei laboratori universitari, non è così facile da lavorare. Puzza, mangia media costosi e ha una cattiva reputazione pubblica come causa di infezioni tossiche dello stomaco. Invece, Garvey sta cercando di stabilire un comune batterio del suolo, Bacillus subtilis , come standard open source. B. subtilis ha una reputazione da tabula rasa, dice.
Usando il suo computer, Garvey ha progettato un anello circolare di 3.200 lettere di DNA, che ha pagato a un laboratorio a contratto in Texas $ 1.300 per sintetizzarlo e inviarglielo. È un cromosoma in miniatura chiamato plasmide che il B. subtilis i batteri assorbiranno. Per dotare un germe di nuovi tratti (ad esempio, la fluorescenza o l'odore della pioggia su un marciapiede), basta unire il DNA necessario nel plasmide.
Garvey chiama il suo costrutto Indie Biotech Backbone 1.0 e ha intenzione di venderlo ad altri biohacker. Ora che abbiamo alcuni strumenti, la domanda più difficile è cosa farne, ammette. Da parte sua, immagina di riprogrammare l'erba per produrre carburante diesel, il genere di cosa che potrebbe piantare all'aperto e far crescere. Il sogno, dice, è programmare la vita, giocare, dove fallire non ti costa nulla.