Biotech Notes #2: NVIDIA, NeoPlants, HelixNano
Biotech Notes #2: NVIDIA, NeoPlants, HelixNano
S🧠FIA en Español
Biología digital, por NVIDIA
NVIDIA es una compañía de diseño de GPUs (chips) y plataformas de software para ciencia de datos y videojuegos que ha multiplicado su valor en un 42,000% desde que salió a la bolsa. Su CEO, Jensen Huang, la fundó en 1993 con la creencia principal de que los gráficos en 3D se convertirían en una tecnología fundamental para la industria de los videojuegos.
Casi tres décadas después, se han conjuntado los elementos necesarios — principalmente la cantidad de oferta de datos biológicos como resultado de la reducción en costos de biotecnologías y modelos más avanzados de inteligencia artificial — para crear lo que pudiera ser el mejor mercado que Nvidia sirva: la biología digital.
Hoy, en su plataforma CUDA-X™, se encuentran servicios como Parabricks® para analizar geonomas en masa hasta 100x más rápido que plataformas que solo usan tecnología CPU. Esto equivale a analizar un genoma humano completo (con 30x de cobertura) en 10 minutos en vez de 24 horas y obtener la misma calidad de resultados. Sus usuarios incluyen compañías como Agilent Biotechnologies.
Siguiendo con el tema de “bioChatGPT” de la semana pasada, BioNeMo es una plataforma de IA generativa que ofrece workflows y modelos como ESM-Fold pre-entrenados para predecir la estructura de proteínas, DNABERT para entender la función de genes no codificantes, o scBERT que usa información single-cell para predecir los efectos de un knockout. Clientes de estos incluyen a Amgen y AstraZeneca.
La capacidad de diseño de sus chips permite a NVIDIA ofrecer la plataforma más rápida e integrada para correr estos modelos. Más allá, ha encontrado en compañías como Amazon grandes aliados para el almacenar estos datos. Asimismo, modelos como ESM han sido desarrollados por compañías como Meta. Definitivamente hay un caso de negocio interesantísimo de estas y muchas otras big techs colaborando para penetrar el mercado biotech.
NeoP1, por NeoPlants
NeoPlants es una startup Parisina fundada hace 5 años con el objetivo de crear plantas mucho más eficientes en limpiar el aire que respiramos. Para ello, han decidido empezar por el aire interior que, de hecho, puede llegar a estar 5x más contaminado que el exterior debido a compuestos volátiles como el tolueno, el benzeno y el xileno provenientes de muebles, ropa, o materiales de construcción que pueden considerarse carcinogénicos.
Este día de la Tierra, NeoPlants lanzó a la venta la Neo P1: un sistema biológico conformado por una planta pothos, su microbiota, y una maceta especial que metabolizan compuestos orgánicos volátiles en interiores 30x más eficientemente que cualquier otra planta (y purificadores que no los limpian) E INCLUSO, necesitando menos agua de lo normal (regar cada 2 a 3 semanas).
Aunque las enzimas transgénicas en la planta le permiten transformar contaminantes en azúcares, esto solo representa el 30% de la purificación. Son las PowerDrops, una simbiosis de dos cepas bacterianas genéticamente mejoradas, las que metabolizan el resto de los contaminantes y deben recomprarse cada 3 meses. La maceta, por su parte, está hecha de materiales biodegradables, tiene un indicador de agua y está diseñada para permitir al biosistema capturar la mayor cantidad de contaminantes.
Hablemos de costos. El paquete inicial se vende por $119 USD e incluye la maceta, la planta y paquetes PowerDrops para 3 meses. En contraste, un purificador de aire marca Dyson limpia partículas finas que la Neo P1 no limpia, pero el Dyson no limpia los contaminantes volátiles que la Neo P1 sí puede. El Dyson ronda entre los $800 y 1,200 USD con filtros que deben reemplazarse cada año por unos $80 USD. Con PowerDrops de $50 USD, la Neo P1 no pretende reemplazarlo, pero definitivamente prueba ser más accesible… ¡y estética!
Como biotecnóloga, es fácil imaginar cómo comprar esta planta y los microbios solo una vez para luego reproducirlos in-vitro y no tener que pagar más. Aunque no todo mundo hará esto, definitivamente es una posibilidad a contemplar como compañía: la biopiratería como la reproducción no permitida de material biológico patentado. Por ahora, NeoPlants ha pensado en la bioseguridad de otras plantas al generar una que no produce semillas o polen.
Y como bioentusiasta, me llena el corazón cada vez que veo los posts de NeoPlants en mi feed de Instagram — ¿!Realmente puedo comprar esto en internet hoy?! WOW — Los científicos aburridos claramente no vieron venir una planta limpia-aire que podría cambiar por completo la percepción de los GMOs en personas que solo habían escuchado noticias falsas y negativas sobre ellos. Hoy pueden tocar e interactuar con la biotecnología, y eso… eso es realmente bello.
Immune-Computer Interface (ICI), por HelixNano
Sabemos que las vacunas para el COVID que salvaron millones de vidas fueron hechas con tecnología ARNm: código para que nuestras células produzcan anticuerpos contra el virus. Lo que la mayoría no sabe es cómo la implementación de esta tecnología en la pandemia amplió la posibilidad de crear vacunas de ARNm no solo contra virus, sino contra todo tipo de enfermedades, especialmente, las oncológicas.
Hay que saber que nuestras células naturalmente añaden tags químicos a nuestro ARNm cuando lo fabrican, para poder notar la diferencia entre ARNm propio y, por ejemplo, ARN viral. El Premio Nobel de Medicina en 2023 fue a Katalin Karikó y Andrew Weissman que identificaron estos tags para poder añadirlos a ARNm sintético e introducirlo a nuestro cuerpo sin causar una respuesta inmune. Corte B, Moderna licenció la tecnología de Karikó para crear las vacunas COVID que conocemos.
Desde hace 11 años, HelixNano ha estado desarrollando una plataforma de terapias, vacunas y tecnologías de ARNm. En busca de un mercado que atender, la pandemia los hizo virar al desarrollo de vacunas contra el COVID para personas inmuno-comprometidas que actualmente está pasando por pruebas clínicas en Australia. Este producto aumenta la respuesta inmune contra el virus hasta 100x al mejorar el diseño del ARN para crear anticuerpos más específicos.
Pero no se puede pensar pequeño cuando se tiene a un físico-matemático y gran autor de ciencia-ficción finlandés como CEO y cofundador. Lo más interesante de HelixNano, y donde entra el tema de cáncer, es la visión de Hannu Rajaniemi de una interface entre el sistema inmune y las computadoras. En pocas palabras, si nuestras células inmunitarias almacenan y procesan información del mismo modo que nuestras neuronas, ¿por qué no crear un Neuralink para ellas también?
La ventaja inigualable de las vacunas de ARNm contra todas las anteriores, es que el proceso de fabricación para cualquier enfermedad que se quiera tratar o prevenir, es el mismo. Ya sea que quieras programar anticuerpos contra un virus, receptores para células cancerígenas, o entrenar a tus células para transplantar órganos, el ARNm seguirá siendo tu lenguaje de programación, lo cual también podría ser una ventaja regulatoria. Define el objetivo, diseña el dardo, imprímelo.
Las vacunas anteriores a las de ARNm eran una interface de una vía que entrenaba a nuestro sistema inmune para responder a una amenaza. Hoy, las biopsias líquidas detectan cáncer años antes de que se manifieste, cuando casi todos son curables, a través de la secuenciación de ADN. Con la reducción exponencial en los costos de secuenciación, Hannu ve un mundo en que secuenciemos nuestro ADN constantemente, diseñemos ARNm personalizado con IA, lo manufacturemos a través de microfluídica portátil, y lo administremos a través de la piel.
Esto es solo el inicio. ¿Y qué si pudiéramos entrenar a nuestro sistema inmune para recibir transplantes de cerebro? ¿Qué tal producir enzimas para protegernos de la radiación en Marte? ¿Crecer células de carne in-vitro que produzcan sus propios factores de crecimiento y así sean igual de asequibles que la carne de una vaca? ¿Verdaderamente erradicar todas las enfermedades, incluidos los cánceres? El ARNm podría ser la respuesta a muchas de estas preguntas.
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