Één miljoen dollar voor op maat gemaakt DNA!

Twist Bioscience, een door investeerders als de Russische miljardair Yuri Milner en Dr. Boris Nikolic, wetenschappelijk adviseur van Bill Gates gefinancierde startup in San Francisco maakt synthetisch DNA op silicium plaatjes van slechts een paar centimeter groot en die gaan voor miljoenen over de toonbank.

De markt voor custom-made DNA is er al tientallen jaren, maar maakt op dit moment een explosieve groei door vanwege het feit dat medicijnontwikkelaars en biologielaboratoria massaal DNA gaan gebruiken voor Gentherapie en om nieuwe vaccins te ontwikkelen.

Maar de vraag naar DNA wordt nog veel groter, omdat ook bedrijven als Microsoft onderzoeken of het mogelijk is om DNA als een super hard drive te gebruiken om enorme hoeveelheden data in op te slaan. Zo kocht Microsoft begin dit jaar 10.000 strengen aangepast DNA van Twist.  

CEO van Twist, doctor Emily Leproust, vertelt dat zij niet de uitvinders zijn van het proces, maar dat ze Silicon Valley-achtig te werk gaan om het proces goedkoper, sneller en flexibeler te laten verlopen. “We zijn een technisch bedrijf, geen chemisch bedrijf”, zegt Leproust.

Maanden wachten op DNA

Laboratoria gebruiken sinds 1970 al machines om synthetisch DNA te fabriceren. Maar dit proces was altijd behoorlijk tijdrovend, langzaam en gevoelig voor fouten. Het is moeilijk voor bijvoorbeeld Microsoft om te experimenteren als je weken en soms zelfs maanden moet tot jouw DNA op maat arriveert.

Twists topgeheime oplossing hiervoor automatiseert het proces voor een groot deel met een machine die veel weg heeft van een standaard Inkjetprinter. Kleine inkttanks bevatten DNA basen die ze in volgorde kunnen plaatsen naar gelang de order van de klant. Als de spuitmond over een plak silicium loopt, deponeert het elke 21 minuten ongeveer zo’n 10.000 “blaartjes” van DNA basen. Zodra het DNA op het silicium plaatje zit, gaat het naar een laboratorium voor eindverwerking, zodat het verscheept kan worden.

“Het lijkt een beetje op Kinko’s, maar nu kost elke print 1 miljoen dollar en de mensheid wordt er beter van. Met zoveel geld dat er mee gemoeid is, moet je ook heel nauwkeurig werken, je wilt die miljoenen niet op het spel zetten”, zegt Leproust.

Meer ideeën dan geld

Veel laboratoria hebben DNA op maat nodig, voor het testen van nieuwe vaccins of gentherapie om nieuwe medicijnen te ontwikkelen. Maar omdat het proces vroeger zo duur en langzaam was, zijn ze naar alternatieven gaan zoeken als klonen waar je het principe van op maat helemaal loslaat, want je maakt letterlijk een kopie. “Ze hadden meer ideeën dan ze geld hadden”, aldus Leproust.

Hoewel Twist veel geld rekent voor hun product, is het maar een derde van wat het vroeger kostte volgens Leproust. En ook de levering is niet weken, maar een paar dagen. Klanten kunnen onderzoek doen en nieuwe samples klaar hebben binnen een week.

(foto) Een close- up van 10.000 van de Twist silicium plaat.

10.000 jaar leesbaar

Grote bedrijven zoals banken en ziekenhuizen slaan hun data nu op op ouderwetse magnetische tapes, maar deze cassettebanden zijn binnen 30 jaar alweer aan vervanging toe, waardoor jaren van data verloren kan gaan. DNA heeft enorme potentie in dit veld. DNA blijft namelijk zo’n 10.000 jaar intact en leesbaar.
Zodra de wetenschap het toelaat is DNA een prachtig opslagmiddel. “Je kunt het hele internet dan in één schoenendoos stoppen”, aldus Leproust. Onderzoek van Microsoft toont aan dat één kubieke millimeter DNA 1 exabyte aan opslag oplevert, oftewel 1 miljard gigabyte. Maar de wetenschap moet nog even een makkelijke manier vinden om zoveel data daadwerkelijk op te kunnen slaan, dat is nog net even te lastig.