TED2018
Dan Gibson: How to build synthetic DNA and send it across the internet
Dan Gibson: Cómo fabricar ADN sintético y transmitirlo por Internet
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El biólogo Dan Gibson edita y programa ADN de la misma manera que un programador programa una computadora. Pero el "código" que él escribe genera vida, dándole a los científicos el poder de convertir información digital en material biológico, como proteínas y vacunas. En este momento, Gibson dedica su atención al “teletransporte biológico”, un proyecto que promete enviar nuevos medicamentos al otro lado del mundo a través de Internet. Aprendamos sobre esta tecnología que podría cambiar nuestra forma de actuar ante el brote de una enfermedad, y permitirnos descargar recetas de medicamentos personalizados en nuestros hogares.
Dan Gibson - Genome writer
Dan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution. Full bio
Dan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution. Full bio
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00:13
Alright, let me tell you
about building synthetic cells
about building synthetic cells
0
1388
3175
Déjenme que les hable
de la fabricación de células artificiales
de la fabricación de células artificiales
00:16
and printing life.
1
4587
1945
y de cómo imprimir vida.
00:18
But first, let me tell you a quick story.
2
6556
2483
Pero antes, les contaré
una breve historia.
una breve historia.
00:21
On March 31, 2013,
3
9063
2506
El 31 de marzo de 2013,
00:23
my team and I received an email
from an international health organization,
from an international health organization,
4
11593
4183
mi equipo y yo recibimos un correo
de una organización de salud internacional
de una organización de salud internacional
00:27
alerting us that two men died in China
5
15800
2833
que nos alertaba sobre la muerte
de dos hombres en China
de dos hombres en China
00:30
shortly after contracting
the H7N9 bird flu.
the H7N9 bird flu.
6
18657
3055
poco después de contraer
la gripe aviaria H7N9.
la gripe aviaria H7N9.
00:34
There were fears of a global pandemic
7
22149
1857
Se temía una pandemia a nivel global
00:36
as the virus started rapidly
moving across China.
moving across China.
8
24030
3333
ya que el virus había empezado
a propagarse rápidamente en China.
a propagarse rápidamente en China.
00:40
Although methods existed
to produce a flu vaccine
to produce a flu vaccine
9
28004
2782
Si bien era posible producir
una vacuna contra la gripe
una vacuna contra la gripe
00:42
and stop the disease from spreading,
10
30810
1972
y detener su propagación,
00:44
at best, it would not be available
for at least six months.
for at least six months.
11
32806
3844
esto llevaría por lo menos seis meses.
00:49
This is because a slow, antiquated
flu vaccine manufacturing process
flu vaccine manufacturing process
12
37474
4730
Porque el único método de producción
que se tenía en aquel momento
que se tenía en aquel momento
00:54
developed over 70 years ago
was the only option.
was the only option.
13
42228
3958
era un proceso lento y anticuado,
desarrollado 70 años atrás.
desarrollado 70 años atrás.
00:59
The virus would need to be isolated
from infected patients,
from infected patients,
14
47140
3452
Había que aislar el virus
de pacientes infectados,
de pacientes infectados,
01:02
packaged up and then sent to a facility
15
50616
2294
envasarlo y enviarlo a un laboratorio,
01:04
where scientists would inject
the virus into chicken eggs,
the virus into chicken eggs,
16
52934
4016
donde los científicos inyectarían
huevos de gallina con el virus
huevos de gallina con el virus
01:08
and incubate those chicken eggs
for several weeks
for several weeks
17
56974
2571
y los incubarían durante varias semanas
01:11
in order to prepare the virus
for the start of a multistep,
for the start of a multistep,
18
59569
3722
para preparar el virus y poder
dar inicio a las numerosas etapas
dar inicio a las numerosas etapas
01:15
multimonth flu vaccine
manufacturing process.
manufacturing process.
19
63315
3282
de elaboración de la vacuna
--un proceso que llevaría meses--.
--un proceso que llevaría meses--.
01:19
My team and I received this email
20
67363
1994
Mi equipo y yo recibimos ese correo
01:21
because we had just invented
a biological printer,
a biological printer,
21
69381
3886
porque acabábamos de inventar
una impresora biológica
una impresora biológica
01:25
which would allow
for the flu vaccine instructions
for the flu vaccine instructions
22
73291
2421
que permitiría descargar de Internet
e imprimir instantáneamente
e imprimir instantáneamente
01:27
to be instantly downloaded
from the internet and printed.
from the internet and printed.
23
75736
3321
las instrucciones
de la vacuna contra la gripe,
de la vacuna contra la gripe,
01:31
Drastically speeding up the way
in which flu vaccines are made,
in which flu vaccines are made,
24
79633
3286
acelerando drásticamente
la producción de la vacuna
la producción de la vacuna
01:34
and potentially saving thousands of lives.
25
82943
2800
y potencialmente salvando miles de vidas.
01:38
The biological printer leverages
our ability to read and write DNA
our ability to read and write DNA
26
86776
4974
La impresora biológica
hace uso de nuestra habilidad
hace uso de nuestra habilidad
para leer y escribir ADN
01:43
and starts to bring into focus
27
91774
1970
y nos acerca a lo que nos gusta llamar
"teletransporte biológico".
"teletransporte biológico".
01:45
what we like to call
biological teleportation.
biological teleportation.
28
93768
3133
01:49
I am a biologist and an engineer
who builds stuff out of DNA.
who builds stuff out of DNA.
29
97704
4200
Soy biólogo e ingeniero,
y construyo cosas con ADN.
y construyo cosas con ADN.
01:54
Believe it or not,
one of my favorite things to do
one of my favorite things to do
30
102577
2349
Una de las cosas que más disfruto,
aunque no lo crean, es desarmar ADN
aunque no lo crean, es desarmar ADN
01:56
is to take DNA apart
and put it back together
and put it back together
31
104950
2377
y luego volverlo a armar
para entender mejor cómo funciona.
para entender mejor cómo funciona.
01:59
so that I can understand
better how it works.
better how it works.
32
107351
2758
02:02
I can edit and program DNA to do things,
just like coders programing a computer.
just like coders programing a computer.
33
110442
4659
Puedo editar y programar ADN
como si programara una computadora.
como si programara una computadora.
02:07
But my apps are different.
34
115797
1801
Pero mis aplicaciones son distintas.
02:09
They create life.
35
117622
1246
Generan vida.
02:10
Self-replicating living cells
and things like vaccines and therapeutics
and things like vaccines and therapeutics
36
118892
4272
Células vivas autorreplicantes
y cosas como vacunas y terapias
y cosas como vacunas y terapias
02:15
that work in ways
that were previously impossible.
that were previously impossible.
37
123188
3107
que funcionan de maneras
antes consideradas imposibles.
antes consideradas imposibles.
Aquí vemos a Craig Venter, ganador
de la Medalla Nacional de Ciencia,
de la Medalla Nacional de Ciencia,
02:19
Here's National Medal of Science
recipient Craig Venter
recipient Craig Venter
38
127141
3301
02:22
and Nobel laureate Ham Smith.
39
130466
2135
y al premio Nobel Ham Smith.
02:25
These two guys shared a similar vision.
40
133038
2309
Estos dos hombres
compartían la siguiente idea:
compartían la siguiente idea:
02:27
That vision was, because all
of the functions and characteristics
of the functions and characteristics
41
135371
4397
si todas las funciones y características
de todas las entidades biológicas,
de todas las entidades biológicas,
02:31
of all biological entities,
including viruses and living cells,
including viruses and living cells,
42
139792
4157
incluyendo los virus y las células vivas,
02:35
are written into the code of DNA,
43
143973
2430
están escritas en el código de ADN,
02:38
if one can read and write
that code of DNA,
that code of DNA,
44
146427
3396
entonces, pudiendo leer
y escribir ese código de ADN
y escribir ese código de ADN
02:41
then they can be reconstructed
in a distant location.
in a distant location.
45
149847
3263
se las puede reconstruir
en una ubicación remota.
en una ubicación remota.
02:46
This is what we mean
by biological teleportation.
by biological teleportation.
46
154043
3334
Esto es lo que queremos decir
con teletransporte biológico.
con teletransporte biológico.
02:50
To prove out this vision,
47
158210
1342
Para demostrar esta visión,
02:51
Craig and Ham set a goal
of creating, for the first time,
of creating, for the first time,
48
159576
2993
Craig y Ham se propusieron
crear la primera célula artificial
crear la primera célula artificial
usando código de ADN en la computadora.
02:54
a synthetic cell, starting
from DNA code in the computer.
from DNA code in the computer.
49
162593
3153
02:58
I mean, come on,
as a scientist looking for a job,
as a scientist looking for a job,
50
166284
4857
A ver... como científico que busca trabajo
en investigaciones de avanzada,
en investigaciones de avanzada,
03:03
doing cutting-edge research,
it doesn't get any better than this.
it doesn't get any better than this.
51
171165
3063
¡esto es lo mejor que te puede pasar!
03:06
(Laughter)
52
174252
1759
(Risas)
03:08
OK, a genome is a complete set
of DNA within an organism.
of DNA within an organism.
53
176035
4527
Un genoma es la totalidad del material
genético que un organismo posee.
genético que un organismo posee.
03:13
Following the Human
Genome Project in 2003,
Genome Project in 2003,
54
181138
2709
Luego del Proyecto Genoma Humano de 2003,
03:15
which was an international
effort to identify
effort to identify
55
183871
2199
una iniciativa internacional
para identificar y cartografiar
para identificar y cartografiar
03:18
the complete genetic blueprint
of a human being,
of a human being,
56
186094
3158
el genoma completo del ser humano,
hubo una revolución
en el campo de la genómica.
en el campo de la genómica.
03:21
a genomics revolution happened.
57
189276
2253
03:23
Scientists started mastering
the techniques for reading DNA.
the techniques for reading DNA.
58
191553
3692
Los científicos empezaron a dominar
las técnicas para decodificar ADN
las técnicas para decodificar ADN
03:27
In order to determine the order
of the As, Cs, Ts and Gs
of the As, Cs, Ts and Gs
59
195269
3294
y así poder determinar
el orden de las bases A, C, T y G
el orden de las bases A, C, T y G
03:30
within an organism.
60
198587
1266
dentro de un organismo.
03:32
But my job was far different.
61
200475
1556
Pero mi trabajo era muy diferente.
03:34
I needed to master
the techniques for writing DNA.
the techniques for writing DNA.
62
202412
3006
Yo tenía que entender
las técnicas para escribir ADN.
las técnicas para escribir ADN.
03:37
Like an author of a book,
63
205442
1270
Como el escritor de un libro,
empecé escribiendo oraciones cortas,
empecé escribiendo oraciones cortas,
03:38
this started out
as writing short sentences,
as writing short sentences,
64
206736
2182
03:40
or sequences of DNA code,
65
208942
2103
o secuencias de ADN,
03:43
but this soon turned into
writing paragraphs
writing paragraphs
66
211069
2278
que pronto se convirtieron en párrafos
03:45
and then full-on novels of DNA code,
67
213371
2365
y luego en novelas enteras de ADN
03:47
to make important biological instructions
for proteins and living cells.
for proteins and living cells.
68
215760
4229
con instrucciones biológicas importantes
para proteínas y células vivas.
para proteínas y células vivas.
03:52
Living cells are nature's most efficient
machines at making new products,
machines at making new products,
69
220466
3500
Las células vivas, el mejor mecanismo
natural para crear nuevos productos
natural para crear nuevos productos
03:55
accounting for the production
70
223990
1659
son responsables por la producción
del 25 % de los medicamentos,
del 25 % de los medicamentos,
03:57
of 25 percent of the total
pharmaceutical market,
pharmaceutical market,
71
225673
3571
un mercado que vale
miles de millones de dólares.
miles de millones de dólares.
04:01
which is billions of dollars.
72
229268
1933
04:03
We knew that writing DNA
would drive this bioeconomy even more,
would drive this bioeconomy even more,
73
231823
3881
Sabíamos que la escritura de ADN
impulsaría aún más esta bioeconomía,
impulsaría aún más esta bioeconomía,
04:07
once cells could be programmed
just like computers.
just like computers.
74
235728
3166
cuando pudiéramos programar
células igual que una computadora.
células igual que una computadora.
04:11
We also knew that writing DNA
would enable biological teleportation ...
would enable biological teleportation ...
75
239339
4651
También sabíamos que posibilitaría
el teletransporte biológico,
el teletransporte biológico,
04:17
the printing of defined,
biological material,
biological material,
76
245186
2908
la impresión específica
de material biológico
de material biológico
04:20
starting from DNA code.
77
248118
1695
a partir de un código de ADN.
04:22
As a step toward bringing
these promises to fruition,
these promises to fruition,
78
250575
2962
Como paso inicial
para cumplir este objetivo,
para cumplir este objetivo,
04:25
our team set out to create,
for the first time,
for the first time,
79
253561
2722
nuestro equipo se abocó a crear
la primera célula bacteriana artificial,
la primera célula bacteriana artificial,
04:28
a synthetic bacterial cell,
80
256307
2238
04:30
starting from DNA code in the computer.
81
258569
2599
a partir de código genético
almacenado en la computadora.
almacenado en la computadora.
04:33
Synthetic DNA is a commodity.
82
261918
2127
El ADN sintético es una materia prima.
04:36
You can order very short pieces of DNA
from a number of companies,
from a number of companies,
83
264069
3611
Hay varias compañías donde se pueden
encargar segmentos muy cortos de ADN,
encargar segmentos muy cortos de ADN,
04:39
and they will start from these four
bottles of chemicals that make up DNA,
bottles of chemicals that make up DNA,
84
267704
3667
elaborados a partir de estos
cuatro ingredientes básicos:
cuatro ingredientes básicos:
04:43
G, A, T and C,
85
271395
1445
G, A, T y C.
04:44
and they will build
those very short pieces of DNA for you.
those very short pieces of DNA for you.
86
272864
3256
Fabrican los segmentos de ADN a pedido.
04:48
Over the past 15 years or so,
87
276986
1833
Durante los últimos 15 años,
04:50
my teams have been
developing the technology
developing the technology
88
278843
2323
mis equipos han estado
desarrollando la tecnología
desarrollando la tecnología
04:53
for stitching together
those short pieces of DNA
those short pieces of DNA
89
281190
2756
para unir esos segmentos de ADN
04:55
into complete bacterial genomes.
90
283970
2190
y formar genomas bacterianos completos.
04:58
The largest genome that we constructed
contained over one million letters.
contained over one million letters.
91
286871
4333
El genoma más grande que construimos
tenía más de un millón de letras.
tenía más de un millón de letras.
05:03
Which is more than twice the size
of your average novel,
of your average novel,
92
291942
2660
Es más del doble del tamaño
de una novela promedio
de una novela promedio
05:06
and we had to put every single one
of those letters in the correct order,
of those letters in the correct order,
93
294626
3443
y tuvimos que poner cada letra
en el orden correcto,
en el orden correcto,
sin un solo error de tipeo.
05:10
without a single typo.
94
298093
1269
05:11
We were able to accomplish this
by developing a procedure
by developing a procedure
95
299386
4293
Lo conseguimos desarrollando
un procedimiento al que traté de llamar
un procedimiento al que traté de llamar
05:15
that I tried to call the "one-step
isothermal in vitro recombination method."
isothermal in vitro recombination method."
96
303703
5047
"método de recombinación isotérmica
in vitro de un solo paso".
in vitro de un solo paso".
05:20
(Laughter)
97
308774
2089
(Risas)
05:22
But, surprisingly, the science community
didn't like this technically accurate name
didn't like this technically accurate name
98
310887
4992
Sorprendentemente, la comunidad científica
no quiso adoptar este nombre tan correcto
no quiso adoptar este nombre tan correcto
05:27
and decided to call it Gibson Assembly.
99
315903
2600
y decidieron llamarlo
"Ensamblaje de Gibson".
"Ensamblaje de Gibson".
05:31
Gibson Assembly
is now the gold standard tool,
is now the gold standard tool,
100
319625
2857
Hoy en día, el Ensamblaje de Gibson
es la herramienta modelo
es la herramienta modelo
05:34
used in laboratories around the world
101
322506
2468
que se usa en laboratorios
de todo el mundo
de todo el mundo
05:36
for building short and long pieces of DNA.
102
324998
2800
para construir segmentos de ADN,
sean cortos o largos.
sean cortos o largos.
05:40
(Applause)
103
328236
5333
(Aplausos)
05:45
Once we chemically synthesized
the complete bacterial genome,
the complete bacterial genome,
104
333593
3325
Una vez que sintetizamos químicamente
el genoma bacteriano completo,
el genoma bacteriano completo,
05:48
our next challenge was to find a way
105
336942
2310
lo siguiente era encontrar la manera
05:51
to convert it into a free-living,
self-replicating cell.
self-replicating cell.
106
339276
3468
de convertirlo en una célula viva
independiente y autorreplicante.
independiente y autorreplicante.
05:55
Our approach was to think of the genome
as the operating system of the cell,
as the operating system of the cell,
107
343427
3825
Para nosotros, el genoma era
como el sistema operativo de la célula
como el sistema operativo de la célula
05:59
with the cell containing the hardware
necessary to boot up the genome.
necessary to boot up the genome.
108
347276
4495
y la célula contenía el hardware
necesario para iniciar el genoma.
necesario para iniciar el genoma.
06:04
Through a lot of trial and error,
109
352553
1619
Luego de varios ciclos de prueba y error,
06:06
we developed a procedure
where we could reprogram cells
where we could reprogram cells
110
354196
3135
desarrollamos un procedimiento
para reprogramar células,
para reprogramar células,
06:09
and even convert one
bacterial species into another,
bacterial species into another,
111
357355
3349
e incluso convertir una especie
bacteriana en otra distinta
bacteriana en otra distinta
06:12
by replacing the genome of one cell
with that of another.
with that of another.
112
360728
3524
reemplazando el genoma
de una célula por el genoma de otra.
de una célula por el genoma de otra.
06:17
This genome transplantation
technology then paved the way
technology then paved the way
113
365363
4064
Esta tecnología de trasplante
de genomas abrió luego el camino
de genomas abrió luego el camino
06:21
for the booting-up of genomes
written by scientists
written by scientists
114
369451
3229
para iniciar genomas
creados por científicos
creados por científicos
06:24
and not by Mother Nature.
115
372704
1667
y no por la Madre Naturaleza.
06:26
In 2010, all of the technologies
116
374768
2619
En 2010, todas las tecnologías
que habíamos estado desarrollando
que habíamos estado desarrollando
06:29
that we had been developing
for reading and writing DNA
for reading and writing DNA
117
377411
2785
para leer y escribir ADN
06:32
all came together
when we announced the creation
when we announced the creation
118
380220
2921
dieron finalmente sus frutos
cuando anunciamos la creación
de la primera célula sintética,
de la primera célula sintética,
06:35
of the first synthetic cell,
119
383165
2214
06:37
which of course, we called Synthia.
120
385403
2158
a la que, por supuesto,
bautizamos "Synthia".
bautizamos "Synthia".
06:39
(Laughter)
121
387585
2001
(Risas)
06:41
Ever since the first bacterial genome
was sequenced, back in 1995,
was sequenced, back in 1995,
122
389610
4580
Desde la secuenciación del primer
genoma bacteriano en 1995,
genoma bacteriano en 1995,
06:46
thousands more whole bacterial genomes
have been sequenced and stored
have been sequenced and stored
123
394214
3459
miles de otros genomas bacterianos
han sido secuenciados en su totalidad
han sido secuenciados en su totalidad
y almacenados en bases de datos.
06:49
in computer databases.
124
397697
1406
06:51
Our synthetic cell work
was the proof of concept
was the proof of concept
125
399601
2387
Nuestro trabajo con células artificiales
demostró que el proceso se podía revertir:
demostró que el proceso se podía revertir:
06:54
that we could reverse this process:
126
402012
2010
06:56
pull a complete bacterial genome
sequence out of the computer
sequence out of the computer
127
404046
3595
se podía tomar de una computadora
un genoma bacteriano completo
un genoma bacteriano completo
06:59
and convert that information
into a free-living, self-replicating cell,
into a free-living, self-replicating cell,
128
407665
4761
y convertir la información
en una célula independiente
y autorreplicante,
y autorreplicante,
07:04
with all of the expected characteristics
of the species that we constructed.
of the species that we constructed.
129
412450
4338
con todas las características esperables
para la especie que creamos.
para la especie que creamos.
07:10
Now I can understand
why there may be concerns
why there may be concerns
130
418409
2549
Entiendo por qué puede haber preocupación
07:12
about the safety of this level
of genetic manipulation.
of genetic manipulation.
131
420982
3194
acerca de la seguridad
de esta manipulación genética.
de esta manipulación genética.
07:16
While the technology has the potential
for great societal benefit,
for great societal benefit,
132
424918
4151
Si bien la tecnología tiene potencial
para beneficiar mucho a la sociedad,
para beneficiar mucho a la sociedad,
07:21
it also has the potential for doing harm.
133
429093
2440
también tiene potencial para hacer daño.
07:24
With this in mind, even before
carrying out the very first experiment,
carrying out the very first experiment,
134
432355
4063
Con esto en mente, aun antes
de conducir el primer experimento,
de conducir el primer experimento,
07:28
our team started to work
with the public and the government
with the public and the government
135
436442
2865
nuestro equipo trabajó juntamente
con la ciudadanía y con el Gobierno
con la ciudadanía y con el Gobierno
07:31
to find solutions together
136
439331
2603
para encontrar soluciones que ayudaran
a desarrollar y regular esta tecnología
a desarrollar y regular esta tecnología
07:33
to responsibly develop
and regulate this new technology.
and regulate this new technology.
137
441958
3800
de manera responsable.
07:38
One of the outcomes from those discussions
was to screen every customer
was to screen every customer
138
446331
3802
Una de esas soluciones
consistió en examinar cada cliente
y cada pedido de ADN sintético
y cada pedido de ADN sintético
07:42
and every customer's DNA synthesis orders,
139
450157
2595
07:44
to make sure that pathogens or toxins
are not being made by bad guys,
are not being made by bad guys,
140
452776
4896
para asegurarse de no crear patógenos
o toxinas por encargo de delincuentes,
o toxinas por encargo de delincuentes,
07:49
or accidentally by scientists.
141
457696
1934
o simplemente por error
de los científicos.
de los científicos.
07:52
All suspicious orders
are reported to the FBI
are reported to the FBI
142
460974
3388
Todos los pedidos sospechosos
son denunciados al FBI
son denunciados al FBI
07:56
and other relevant
law-enforcement agencies.
law-enforcement agencies.
143
464386
2770
y otros organismos de seguridad.
08:00
Synthetic cell technologies
will power the next industrial revolution
will power the next industrial revolution
144
468641
4270
La tecnología de las células artificiales
traerá la próxima Revolución Industrial,
traerá la próxima Revolución Industrial,
08:04
and transform industries and economies
145
472935
2864
y los cambios que generará
en las industrias y las economías
en las industrias y las economías
08:07
in ways that address
global sustainability challenges.
global sustainability challenges.
146
475823
3667
nos permitirán afrontar
el desafío global de la sostenibilidad.
el desafío global de la sostenibilidad.
08:12
The possibilities are endless.
147
480006
2206
Las posibilidades son infinitas.
08:14
I mean, you can think of clothes
148
482236
1588
Podríamos elaborar prendas
con materiales
biobasados renovables,
biobasados renovables,
08:15
constructed form renewable
biobased sources,
biobased sources,
149
483848
3697
08:19
cars running on biofuel
from engineered microbes,
from engineered microbes,
150
487569
3651
biocombustible para vehículos
a partir de microbios modificados,
a partir de microbios modificados,
08:23
plastics made from biodegradable polymers
151
491244
3579
plásticos a partir
de polímeros biodegradables
de polímeros biodegradables
08:26
and customized therapies,
printed at a patient's bedside.
printed at a patient's bedside.
152
494847
3719
y terapias personalizadas,
impresas en la habitación del paciente.
impresas en la habitación del paciente.
El enorme trabajo que hicimos
con las células artificiales
con las células artificiales
08:31
The massive efforts
to create synthetic cells
to create synthetic cells
153
499196
2587
08:33
have made us world leaders at writing DNA.
154
501807
2800
nos convirtió en líderes mundiales
en la generación de ADN.
en la generación de ADN.
08:37
Throughout the process,
we found ways to write DNA faster,
we found ways to write DNA faster,
155
505149
3722
En el camino, encontramos modos
de generar ADN más rápidamente,
de generar ADN más rápidamente,
08:40
more accurately and more reliably.
156
508895
2200
con más exactitud y más confiabilidad.
08:43
Because of the robustness
of these technologies,
of these technologies,
157
511688
2294
La solidez de estas tecnologías
08:46
we found that we could
readily automate the processes
readily automate the processes
158
514006
3000
nos permitió automatizar
los procesos fácilmente
los procesos fácilmente
08:49
and move the laboratory workflows
out of the scientist's hands
out of the scientist's hands
159
517030
3666
y transferir los protocolos
de laboratorio a una máquina.
de laboratorio a una máquina.
08:52
and onto a machine.
160
520720
1266
08:55
In 2013, we built the first DNA printer.
161
523004
3000
En 2013 construimos
la primera impresora de ADN.
la primera impresora de ADN.
08:58
We call it the BioXp.
162
526631
2309
La llamamos "BioXp".
09:00
And it has been absolutely
essential in writing DNA
essential in writing DNA
163
528964
3196
Esta máquina ha sido crucial
en el proceso de escritura de ADN
en el proceso de escritura de ADN
09:04
across a number of applications
164
532184
1615
para una cantidad de aplicaciones
09:05
my team and researchers
around the world are working on.
around the world are working on.
165
533823
3800
en las que mi equipo está colaborando
con investigadores de todo el mundo.
con investigadores de todo el mundo.
09:10
It was shortly after we built the BioXp
166
538077
2017
Fue al poco tiempo de construir la BioXp
09:12
that we received that email
about the H7N9 bird flu scare in China.
about the H7N9 bird flu scare in China.
167
540118
4886
que recibimos ese correo
sobre la fiebre aviaria H7N9 en China.
sobre la fiebre aviaria H7N9 en China.
09:17
A team of Chinese scientists
had already isolated the virus,
had already isolated the virus,
168
545498
3421
Un equipo de científicos chinos
ya había conseguido aislar el virus,
ya había conseguido aislar el virus,
09:20
sequenced its DNA and uploaded
the DNA sequence to the internet.
the DNA sequence to the internet.
169
548943
3516
secuenciar su ADN y subirlo a Internet.
09:25
At the request of the US government,
we downloaded the DNA sequence
we downloaded the DNA sequence
170
553616
3515
A pedido del gobierno de EE. UU.,
descargamos la secuencia de ADN
descargamos la secuencia de ADN
09:29
and in less than 12 hours,
we printed it on the BioXp.
we printed it on the BioXp.
171
557155
3565
y, en menos de 12 horas,
la imprimimos en la BioXp.
la imprimimos en la BioXp.
09:33
Our collaborators at Novartis
172
561529
1578
Enseguida, nuestros colegas de Novartis
09:35
then quickly started turning
that synthetic DNA into a flu vaccine.
that synthetic DNA into a flu vaccine.
173
563131
4015
comenzaron a convertir ese ADN sintético
en una vacuna contra la gripe.
en una vacuna contra la gripe.
09:39
Meanwhile, the CDC, using technology
dating back to the 1940s,
dating back to the 1940s,
174
567497
4530
El Centro de Control de Enfermedades,
en tanto, con tecnología de los años 40,
en tanto, con tecnología de los años 40,
09:44
was still waiting for the virus
to arrive from China
to arrive from China
175
572051
2930
todavía estaba esperando
que le llegara el virus de China
que le llegara el virus de China
09:47
so that they could begin
their egg-based approach.
their egg-based approach.
176
575005
2740
para poder comenzar
con el método de los huevos.
con el método de los huevos.
09:50
For the first time, we had a flu vaccine
developed ahead of time
developed ahead of time
177
578234
3549
Por primera vez teníamos
una vacuna contra la gripe
una vacuna contra la gripe
desarrollada tempranamente
09:53
for a new and potentially
dangerous strain,
dangerous strain,
178
581807
2469
contra una cepa nueva
y potencialmente peligrosa,
y potencialmente peligrosa,
09:56
and the US government ordered a stockpile.
179
584300
2641
y el gobierno de los EE. UU. hizo acopio.
09:58
(Applause)
180
586965
5628
(Aplausos)
10:04
This was when I began
to appreciate, more than ever,
to appreciate, more than ever,
181
592617
2468
En ese momento, comencé
a apreciar más que nunca
a apreciar más que nunca
10:07
the power of biological teleportation.
182
595109
2754
el poder del teletransporte biológico.
10:09
(Laughter)
183
597887
1150
(Risas)
10:11
Naturally, with this in mind,
184
599061
2088
Naturalmente, con esto en mente,
10:13
we started to build
a biological teleporter.
a biological teleporter.
185
601173
2206
empezamos a construir
un teletransportador biológico.
un teletransportador biológico.
10:16
We call it the DBC.
186
604402
2189
Lo llamamos DBC, abreviatura
de "convertidor digital-biológico".
de "convertidor digital-biológico".
10:18
That's short for
digital-to-biological converter.
digital-to-biological converter.
187
606615
3132
10:22
Unlike the BioXp,
188
610267
1334
A diferencia de la BioXp, que trabaja
con segmentos cortos de ADN prefabricados,
con segmentos cortos de ADN prefabricados,
10:23
which starts from pre-manufactured
short pieces of DNA,
short pieces of DNA,
189
611625
3079
10:26
the DBC starts from digitized DNA code
190
614728
3103
el DBC toma código de ADN digitalizado
10:29
and converts that DNA code
into biological entities,
into biological entities,
191
617855
3055
y lo convierte en entidades biológicas,
10:32
such as DNA, RNA,
proteins or even viruses.
proteins or even viruses.
192
620934
3533
como ADN, ARN, proteínas e incluso virus.
10:37
You can think of the BioXp
as a DVD player,
as a DVD player,
193
625188
2873
Se podría decir que la BioXp
es como un reproductor de DVD,
es como un reproductor de DVD,
10:40
requiring a physical DVD to be inserted,
194
628085
3048
donde hay que insertar un disco físico,
10:43
whereas the DBC is Netflix.
195
631157
2333
mientras que el DBC es como Netflix.
10:47
To build the DBC,
196
635974
1232
Para construir el DBC,
10:49
my team of scientists worked with
software and instrumentation engineers
software and instrumentation engineers
197
637230
4849
mi equipo colaboró con ingenieros
en software e instrumentación
en software e instrumentación
10:54
to collapse multiple laboratory workflows,
198
642103
2768
para integrar una cantidad
de protocolos de laboratorio
de protocolos de laboratorio
10:56
all in a single box.
199
644895
1468
en una única máquina.
10:58
This included software algorithms
to predict what DNA to build,
to predict what DNA to build,
200
646696
3881
Esto incluyó los algoritmos
para determinar el ADN a fabricar,
para determinar el ADN a fabricar,
11:02
chemistry to link the G, A, T and C
building blocks of DNA into short pieces,
building blocks of DNA into short pieces,
201
650601
4452
la química para unir las bases G, A, T y C
de ADN y formar segmentos cortos,
de ADN y formar segmentos cortos,
11:07
Gibson Assembly to stitch together
those short pieces into much longer ones,
those short pieces into much longer ones,
202
655077
4278
el Ensamblaje de Gibson para unirlos
y formar otros mucho más largos,
y formar otros mucho más largos,
11:11
and biology to convert the DNA
into other biological entities,
into other biological entities,
203
659379
3559
y la biología para convertir el ADN
en otras entidades biológicas,
en otras entidades biológicas,
11:14
such as proteins.
204
662962
1182
como las proteínas.
11:17
This is the prototype.
205
665089
1627
Este es el prototipo.
11:18
Although it wasn't pretty,
it was effective.
it was effective.
206
666740
2190
No era bonito, pero era efectivo.
11:20
It made therapeutic drugs and vaccines.
207
668954
2293
Fabricaba medicamentos y vacunas,
11:23
And laboratory workflows
that once took weeks or months
that once took weeks or months
208
671271
3774
y los protocolos de laboratorio,
que antes llevaban semanas o meses,
que antes llevaban semanas o meses,
11:27
could now be carried out
in just one to two days.
in just one to two days.
209
675069
3548
ahora podían ejecutarse
en tan solo un día o dos.
en tan solo un día o dos.
11:30
And that's all without
any human intervention
any human intervention
210
678641
2587
Todo sin intervención humana
11:33
and simply activated
by the receipt of an email
by the receipt of an email
211
681252
2591
y activado simplemente
por un correo electrónico
por un correo electrónico
11:35
which could be sent
from anywhere in the world.
from anywhere in the world.
212
683867
2543
que podía ser enviado
de cualquier parte del mundo.
de cualquier parte del mundo.
11:39
We like to compare
the DBC to fax machines.
the DBC to fax machines.
213
687069
3119
Nos gusta comparar el DBC
con la máquina de fax.
con la máquina de fax.
11:43
But whereas fax machines
received images and documents,
received images and documents,
214
691016
3365
Pero mientras la máquina de fax
recibía imágenes y documentos,
recibía imágenes y documentos,
11:46
the DBC receives biological materials.
215
694405
2738
el DBC recibe materiales biológicos.
11:50
Now, consider how
fax machines have evolved.
fax machines have evolved.
216
698024
2682
Piensen ahora en la evolución
de las máquinas de fax.
de las máquinas de fax.
11:53
The prototype of the 1840s
is unrecognizable,
is unrecognizable,
217
701553
3183
El prototipo de la década
de 1840 es irreconocible
de 1840 es irreconocible
11:56
compared with the fax machines of today.
218
704760
2518
comparado con los faxes que hay ahora.
11:59
In the 1980s, most people
still didn't know what a fax machine was,
still didn't know what a fax machine was,
219
707958
3810
En los 80, la mayoría de la gente
todavía no sabía qué era el fax,
todavía no sabía qué era el fax,
12:03
and if they did,
220
711792
1396
y si lo sabían,
12:05
it was difficult for them
to grasp the concept
to grasp the concept
221
713212
2359
les resultaba difícil entender el concepto
12:07
of instantly reproducing an image
on the other side of the world.
on the other side of the world.
222
715595
3621
de que una imagen se reproducía
instantáneamente en otra parte del mundo.
instantáneamente en otra parte del mundo.
12:11
But nowadays, everything
that a fax machine does
that a fax machine does
223
719672
2294
Hoy, todas las tareas de un fax pueden
ser realizadas por el teléfono inteligente
ser realizadas por el teléfono inteligente
12:13
is integrated on our smart phones,
224
721990
1675
12:15
and of course, we take this rapid exchange
of digital information for granted.
of digital information for granted.
225
723689
4418
y, por supuesto, damos por sentado
este intercambio veloz
de información digital.
de información digital.
12:20
Here's what our DBC looks like today.
226
728831
2452
Nuestro DBC hoy en día se ve así.
12:23
We imagine the DBC evolving
in similar ways as fax machines have.
in similar ways as fax machines have.
227
731307
4387
Prevemos que el DBC evolucionará
de manera similar a la máquina de fax.
de manera similar a la máquina de fax.
12:28
We're working to reduce
the size of the instrument,
the size of the instrument,
228
736212
2627
Estamos trabajando para reducir
el tamaño del instrumento,
el tamaño del instrumento,
12:30
and we're working to make
the underlying technology
the underlying technology
229
738863
2619
y para hacer que la tecnología de base
12:33
more reliable, cheaper,
faster and more accurate.
faster and more accurate.
230
741506
3754
sea más confiable, más económica,
más veloz y más exacta.
más veloz y más exacta.
12:38
Accuracy is extremely important
when synthesizing DNA,
when synthesizing DNA,
231
746061
3762
La exactitud es extremadamente
importante en la síntesis de ADN,
importante en la síntesis de ADN,
12:41
because a single change to a DNA letter
232
749847
2016
porque cambiar tan solo una letra del ADN
12:43
could mean the difference
between a medicine working or not
between a medicine working or not
233
751887
3024
puede determinar
si un medicamento funciona o no,
si un medicamento funciona o no,
12:46
or synthetic cell being alive or dead.
234
754935
2533
o si una célula sintética está viva o no.
12:50
The DBC will be useful
for the distributed manufacturing
for the distributed manufacturing
235
758292
3460
El DBC será de utilidad
en la fabricación distribuida
de medicamentos a partir de ADN.
de medicamentos a partir de ADN.
12:53
of medicine starting from DNA.
236
761776
2000
12:56
Every hospital in the world
could use a DBC
could use a DBC
237
764649
2763
Todos los hospitales del mundo
podrían usar un DBC
podrían usar un DBC
12:59
for printing personalized medicines
for a patient at their bedside.
for a patient at their bedside.
238
767436
3731
para imprimir medicamentos personalizados
para cada paciente en su habitación.
para cada paciente en su habitación.
13:03
I can even imagine a day
when it's routine for people to have a DBC
when it's routine for people to have a DBC
239
771846
5010
Hasta puedo imaginar que un día
será normal tener un DBC en casa
será normal tener un DBC en casa
conectado a la computadora o al móvil
13:08
to connect to their
home computer or smart phone
home computer or smart phone
240
776880
2269
13:11
as a means to download
their prescriptions,
their prescriptions,
241
779173
2015
para descargar recetas médicas,
13:13
such as insulin or antibody therapies.
242
781212
2119
como insulina o terapias de anticuerpos.
13:15
The DBC will also be valuable when placed
in strategic areas around the world,
in strategic areas around the world,
243
783355
4453
El DBC también será de utilidad
en sitios estratégicos de todo el mundo
en sitios estratégicos de todo el mundo
13:19
for rapid response to disease outbreaks.
244
787832
2667
para responder rápidamente
ante brotes de enfermedades.
ante brotes de enfermedades.
Por ejemplo, el Centro de Control
de Enfermedades en Atlanta, Georgia,
de Enfermedades en Atlanta, Georgia,
13:22
For example, the CDC in Atlanta, Georgia
245
790879
3103
13:26
could send flu vaccine instructions
to a DBC on the other side of the world,
to a DBC on the other side of the world,
246
794006
4793
podría enviar instrucciones
a un DBC al otro lado del mundo
a un DBC al otro lado del mundo
13:30
where the flu vaccine is manufactured
right on the front lines.
right on the front lines.
247
798823
3944
para fabricar una vacuna contra la gripe
directamente donde se necesita.
directamente donde se necesita.
13:35
That flu vaccine could even be
specifically tailored to the flu strain
specifically tailored to the flu strain
248
803085
5230
Podría incluso ser una vacuna
específica para la cepa de la gripe
específica para la cepa de la gripe
13:40
that's circulating in that local area.
249
808339
3222
que está circulando en esa zona.
13:43
Sending vaccines around in a digital file,
250
811585
2492
Enviar vacunas en un archivo digital,
13:46
rather than stockpiling those same
vaccines and shipping them out,
vaccines and shipping them out,
251
814101
3817
en lugar de acopiarlas y despacharlas,
13:49
promises to save thousands of lives.
252
817942
2631
promete salvar miles de vidas.
13:53
Of course, the applications
go as far as the imagination goes.
go as far as the imagination goes.
253
821212
4200
Por supuesto, podemos imaginar
todo tipo de aplicaciones.
todo tipo de aplicaciones.
13:58
It's not hard to imagine
placing a DBC on another planet.
placing a DBC on another planet.
254
826164
3995
No es difícil imaginar un DBC
instalado en otro planeta.
instalado en otro planeta.
14:03
Scientists on Earth could then send
the digital instructions to that DBC
the digital instructions to that DBC
255
831315
5104
Los científicos podrían
mandar desde la Tierra
mandar desde la Tierra
instrucciones digitales a ese DBC
14:08
to make new medicines
or to make synthetic organisms
or to make synthetic organisms
256
836443
4007
para fabricar nuevos medicamentos
o para crear organismos sintéticos
o para crear organismos sintéticos
14:12
that produce oxygen, food,
fuel or building materials,
fuel or building materials,
257
840474
3667
que produzcan oxígeno, alimento,
combustible o materiales de construcción,
combustible o materiales de construcción,
14:16
as a means for making the planet
more habitable for humans.
more habitable for humans.
258
844165
3174
con el objetivo de hacer ese planeta
más apto para la vida humana.
más apto para la vida humana.
14:20
(Applause)
259
848002
4440
(Aplausos)
14:24
With digital information
traveling at the speed of light,
traveling at the speed of light,
260
852466
3341
Con la información digital
que viaja a la velocidad de la luz,
que viaja a la velocidad de la luz,
14:27
it would only take minutes
to send those digital instructions
to send those digital instructions
261
855831
2897
sería cuestión de minutos enviar
esas instrucciones de la Tierra a Marte,
esas instrucciones de la Tierra a Marte,
14:30
from Earth to Mars,
262
858752
1190
14:31
but it would take months
to physically deliver those same samples
to physically deliver those same samples
263
859966
3849
pero llevaría meses enviar
las mismas muestras físicamente
las mismas muestras físicamente
14:35
on a spacecraft.
264
863839
1150
en una nave espacial.
14:37
But for now, I would be satisfied
beaming new medicines across the globe,
beaming new medicines across the globe,
265
865821
4603
Por ahora, me conformaría con enviar
nuevos medicamentos por todo el mundo
nuevos medicamentos por todo el mundo
14:42
fully automated and on demand,
266
870448
2190
de forma automática y a pedido,
14:44
saving lives from emerging
infectious diseases
infectious diseases
267
872662
3598
proteger vidas de nuevas
enfermedades infecciosas
enfermedades infecciosas
e imprimir drogas contra el cáncer,
14:48
and printing personalized cancer medicines
for those who don't have time to wait.
for those who don't have time to wait.
268
876284
4752
personalizadas para los pacientes
que no pueden esperar.
que no pueden esperar.
14:53
Thank you.
269
881060
1175
Gracias.
14:54
(Applause)
270
882259
7000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Dan Gibson - Genome writerDan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution.
Why you should listen
In 2004, Dan Gibson was drawn to a project at the J. Craig Venter Institute: to build a synthetic cell from scratch. Within days, he was on a path to creating synthetic life alongside genomics pioneers. But to build a whole genome from scratch, Gibson had to first invent new methods to assemble DNA. One method, dubbed the "Gibson Assembly," became a game changer, and a series of firsts followed: first synthetic bacterial genome, first synthetic cell, first minimal cell. Today, these discoveries inform the design of synthetic DNA used for new medicines.
Gibson's teams at SGI and SGI-DNA recently introduced the world's first biologic teleporter, called the Digital-to-Biological Converter (DBC), which turns digital code into functional biologics in the form of DNA, RNA and proteins without human intervention. Imagine a future where digital code is emailed to DBCs at hospitals around the world to deliver personalized medicine at a patient's bedside.
Dan Gibson | Speaker | TED.com