Amino Labs, una empresa derivada del MIT Media Lab, pretende acercar la biología sintética a todo el mundo, con un minilaboratorio todo en uno que puede utilizarse en laboratorios y aulas, e incluso en casa.

Biología sintética
La biología sintética -inyectar microbios con diferentes programas de ADN para que realicen nuevas funciones- se ha convertido en una disciplina cada vez más prometedora. La investigación ha dado lugar, por ejemplo, a virus que atacan a bacterias dañinas, levaduras que producen biocombustibles y microbios capaces de detectar toxinas ambientales. Las empresas también están diseñando microorganismos para producir pigmentos, fragancias y sustancias químicas para productos de consumo.
«La biología sintética es una tecnología poderosa que transformará a la humanidad en este siglo», dice la directora general de Amino, Julie Legault SM ’15, una diseñadora experta en tecnología que cofundó la empresa con Justin Pahara, un graduado de la Universidad de Cambridge.
Amino ha lanzado recientemente sus primeros kits comerciales de biología sintética -basados en gran medida en la investigación de la tesis de Legault en el Media Lab- que incluyen todas las herramientas y materiales necesarios para que cualquiera, en cualquier lugar, pueda empezar a experimentar con la ingeniería de microbios. En la actualidad, los kits incluyen bacterias que irradian diferentes colores, pero Amino pronto ampliará su oferta a bacterias que emiten olores.
Amino ofrece actualmente dos kits completos: el básico DNA Playground, que incluye todo lo necesario para programar y cultivar bacterias en una placa de Petri, y el más avanzado Bio Explorer, que incluye el mismo equipo básico, así como algunas herramientas adicionales y un cultivo bacteriano líquido. «Los usuarios pueden extraer las bacterias del cultivo líquido para crear un pigmento para un producto real, como la pintura», dice Legault.
Los kits -que cuestan 390 dólares en el caso de Playground y unos 1.700 dólares en el de Explorer- cuestan aproximadamente una décima parte de lo que cuesta comprar el equipo individual, afirma Legault. Hasta ahora, Amino ha vendido unos 250 kits completos a profesores y estudiantes, padres y niños, museos, fabricantes, artistas e investigadores. La empresa espera también llevar los kits a estudiantes de países en desarrollo y a investigadores que trabajan en zonas sin acceso a laboratorios de biología completos.
Como seguir una receta
Los kits de Amino vienen con una máquina, del tamaño de una caja de zapatos, que contiene un termostato con pantalla táctil y dos «estaciones» de temperatura en la parte superior. Una estación fría, que se asemeja a un ventilador, alcanza temperaturas de congelación para enfriar microbios o determinados ingredientes. La estación caliente, una placa circular dentada, da un «choque térmico» a las bacterias para que el ADN preprogramado atraviese las membranas celulares. También calienta los ingredientes e incuba las células a distintas temperaturas. Algunas máquinas vienen con conexión Wi-Fi, para que los usuarios puedan controlar las temperaturas a distancia y compartir sus datos.
Los kits también vienen con «wetware», es decir, los agentes biológicos, como el ADN preprogramado, las bacterias y los tampones líquidos. Para experimentar, los usuarios básicamente cogen el tubo de ADN (tapón azul), lo mezclan con el tampón (tapón rojo) y vierten la solución en una placa de Petri, o en un cultivo líquido, y lo pegan en la estación caliente. El software incluido guía a los usuarios a través de los experimentos y explica la ciencia.
«Es muy parecido a seguir una receta de cocina», dice Legault.
Los usuarios pueden pedir kits con 10 colores diferentes: azul, azul arándano, violeta, naranja, verde azulado, morado, cian fluorescente, magenta fluorescente, amarillo fluorescente y rojo frambuesa fluorescente. Este verano, los kits incluirán fragancias, como el plátano y la menta, y puede que incluyan 50 colores y aromas diferentes para finales de año, dice Legault. Amino también vende por separado el material húmedo individual, las herramientas de extracción de bacterias e incluso los lienzos para el arte bacteriano.
Existen otros kits de biología sintética. Pero están diseñados principalmente para las aulas y requieren profesores con conocimientos, dice Legault. Los kits de Amino, que algunos medios de comunicación han bautizado como el «horno fácil» de la biología, están pensados para el público en general. Eso, por supuesto, también beneficia a los profesores de secundaria y bachillerato, que pueden no tener los conocimientos necesarios.
«En mi instituto, los profesores solían pasar de la clase de gimnasia a la de ciencias y tenían que enseñar el material», dice Legault, que es de Montreal. Con los kits de Amino, «no es necesario conocer la ciencia o la tecnología. Sólo hay que saber utilizar una pantalla táctil».
ADN
Los kits también pueden servir de plataforma general para que los usuarios pirateen sus propios programas de ADN. Legault y Pahara están escribiendo un libro que guía a los usuarios, paso a paso, en la creación de diferentes programas de ADN. Para 2020, la startup espera ofrecer kits tecnológicamente más avanzados a estos biohackers.
«Estamos desarrollando las capacidades de los kits, pero tampoco queremos ir demasiado rápido y asustar a los usuarios», dice Legault. «Lo importante para nosotros es que la gente sepa que se puede hacer biología sintética sin conocimientos previos».
Biología personal
Para Legault, hacer más accesible la biología sintética fue un viaje personal. Llegó al Laboratorio de Medios de Comunicación en 2014 con experiencia en diseño y wearables, y prácticamente sin conocimientos de biología sintética.
Pero, durante el primer año de Legault, ayudó al director del Media Lab, Joi Ito, a organizar un hackathon de biotecnología en el campus que se centró en las tecnologías de Synbiota, una startup que desarrolla software para gestionar datos de biodiversidad, cofundada por Connor Dickie SM ’07 y Pahara, su futuro cofundador de Amino Labs.
Durante ese hackathon de dos fines de semana, Legault creó un programa de ADN para que las bacterias crearan un agente anticancerígeno, «pero que también producía un color púrpura muy bonito», dice Legault.
Esa experiencia, la creación de un pigmento a partir de células vivas, inspiró a Legault a adentrarse en el oscuro tema de la biología sintética. «La biología era algo en el instituto, donde diseccionábamos ranas pero nunca creábamos nada inspirador», dice.
Ese otoño, reservó un espacio en un laboratorio de biología del MIT. Pero el laboratorio estaba muy lejos, y se encontró trabajando junto a estudiantes que realizaban investigaciones sobre el cáncer o manejaban materiales peligrosos. «Estaba intentando diseñar células que brillaran en la oscuridad, que es lo más básico que se puede hacer», dice. «Era una especie de pesadilla».
Para hacer las cosas más cómodas, Legault diseñó un minilaboratorio portátil. Utilizando sus conocimientos de ingeniería, creó versiones miniaturizadas de un biorreactor de cultivo, una estación de calefacción y refrigeración y una incubadora de microbios. El diseño del laboratorio se convertiría en el objeto de su proyecto de tesis, que ella llama «la domesticación de la biotecnología». La idea se inspiró, en parte, en el Tamagotchi, el dispositivo electrónico que permite a los usuarios alimentar y cuidar a una mascota virtual. «Se cultivan bacterias y se les inyectan diferentes azúcares para ver cómo reaccionan, lo que aporta un aspecto lúdico y de cuidado a los experimentos científicos», dice.
Al principio, Legault no tenía ningún interés en la comercialización. Sin embargo, cuando presentó el minilaboratorio en conferencias en Boston, la gente empezó a pedir que lo compraran. Ese año, llevó la idea al Fondo E14 del Media Lab, que proporciona estipendios, tutoría, redes y servicios legales y contables básicos a los estudiantes emprendedores.
«El emprendimiento no era una vía en la que yo quisiera entrar, pero había demanda e interés, y el Fondo E14 ofrecía una forma de bajo riesgo para probar si alguien quería el kit», dice. «Eso fue realmente valioso en ese momento».
Pahara, que entonces desarrollaba wetware para Synbiota, se unió a Legault. En 2015, los dos, junto con ingenieros contratados, construyeron un kit prototipo y organizaron talleres en, entre otros lugares, el Festival de Ciencia de Cambridge, el Museo del MIT y las escuelas secundarias y preparatorias locales. Dos años de pruebas y perfeccionamiento dieron lugar a los dos kits comerciales actuales de Amino.