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Biohackers codifican malware en una cadena de ADN

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Cuando los biólogos sintetizan ADN, se toman el cuidado de no crear o difundir un tramo peligroso de código genético que podría ser utilizado para crear una toxina o, peor aún, una enfermedad infecciosa. Pero un grupo de biohackers ha demostrado cómo el ADN puede llevar una amenaza menos esperada, una diseñada para infectar no a los seres humanos sino a los ordenadores.

En una nueva investigación que planean presentar en la conferencia de Seguridad de USENIX, un grupo de investigadores de la Universidad de Washington ha demostrado por primera vez que es posible codificar software malicioso en hebras físicas de ADN, de modo que cuando un secuenciador de genes analice los datos resultantes estos se convierten en un programa que daña el software de secuenciación de genes y toma el control de la computadora subyacente.

Mientras que el ataque está lejos de ser práctico para cualquier espía real o criminal, uno de los investigadores sostiene que podría volverse más probable en el futuro, a medida que la secuenciación del ADN se convierta en algo más común, poderoso y realizado por servicios de terceros en sistemas informáticos sensibles.

“Sabemos que si un adversario tiene control sobre los datos que una computadora está procesando, puede potencialmente hacerse cargo de esa computadora”, dice Tadayoshi Kohno, profesor de ciencias de la computación de la Universidad de Washington que lideró el proyecto comparando la técnica con los ataques de hackers tradicionales que envían código malicioso en páginas web o un archivo adjunto de correo electrónico. “Eso significa que cuando se está estudiando la seguridad de los sistemas de biología computacional, no sólo se piensa en la conectividad de red y la unidad USB y el usuario en el teclado, sino también en la información almacenada en el ADN que están secuenciando. Se trata de considerar una clase diferente de amenaza”.

Si los hackers se hicieran  con esta técnica, los investigadores dicen que podrían potencialmente tener acceso a valiosa propiedad intelectual, o posiblemente contaminar el análisis genético como pruebas de ADN criminal. Las compañías podrían incluso potencialmente colocar código malicioso en el ADN de los productos genéticamente modificados, como una forma de proteger los secretos comerciales, sugieren los investigadores. “Hay una gran cantidad de aplicaciones interesantes -o amenazadoras podría ser una mejor palabra- de este futuro”, dice Peter Ney, investigador del proyecto.

Huelga decir que cualquier hacking basado en ADN está a años de distancia, sin embargo, el uso de ADN para manejar la información de la computadora se está convirtiendo en una realidad, dice Seth Shipman, miembro de un equipo de Harvard que recientemente codificó un video en una muestra de ADN. Ese método de almacenamiento, aunque en su mayoría teórico por ahora, podría algún día permitir que los datos se mantengan durante cientos de años, gracias a la capacidad del ADN para mantener su estructura por mucho más tiempo que la codificación magnética en la memoria flash o en un disco duro.

Entre septiembre de 2012 y enero de 2017, el almacenamiento de ADN dio sus primeros pasos en una nueva era. Primero, la George Church de Harvard codificó un libro entero de 53,000 palabras en ADN. Y, a principios de 2013, un equipo liderado por Ewan Birney del Instituto Europeo de Bioinformática encriptó todos los 154 sonetos de Shakespeare, un video de alta definición del discurso “Tengo un sueño” de Martin Luther King, el trabajo de 1953 de Crick y Watson y mucho más.

“El ADN tiene el potencial de proporcionar almacenamiento de información de gran capacidad”, escriben Yaniv Erlich y Dina Zielinski en un artículo publicado en la revista Science. “Aquí presentamos una estrategia de almacenamiento, denominada DNA Fountain, que es muy robusta y se acerca a la capacidad de información por nucleótido”.

Y si el almacenamiento informático basado en el ADN está llegando, los ataques informáticos basados en el ADN pueden no ser tan difíciles de alcanzar.

 

 

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Por qué debemos enseñar a los niños a codificar biología, no sólo software

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Hace casi diez años, Freeman Dyson aventuró un pronóstico salvaje:

“Predigo que la domesticación de la biotecnología dominará nuestras vidas durante los próximos cincuenta años al menos tanto como la domesticación de computadoras ha dominado nuestras vidas durante los últimos cincuenta años”.

Recientemente, los investigadores del MIT crearon un lenguaje de programación para células vivas que pueden ser utilizadas incluso por personas sin conocimientos previos de ingeniería genética. Esto es parte de un creciente cuerpo de pruebas apuntando a una tendencia innegable, la visión de Dyson está empezando a hacerse realidad.

Durante las próximas décadas desarrollaremos herramientas que harán que la biotecnología sea asequible y accesible para cualquiera, no sólo en una universidad o incluso en un laboratorio de biohacking, sino literalmente en casa.

“Domesticando” computadoras

Para apreciar el poder del pronóstico de Dyson, vamos primero a retroceder en el tiempo. No hace mucho tiempo, las únicas computadoras alrededor eran cosas masivas que ocupaban habitaciones enteras o incluso pisos de un edificio. Ellas eran complicadas de usar y requerían múltiples títulos universitarios sólo para hacerlas hacer tareas sencillas.

En los últimos 50 años, los seres humanos han diseñado colectivamente innumerables herramientas, desde lenguajes de programación hasta hardware y software, que permiten a cualquier persona operar una computadora sin conocimiento previo. Todo el mundo de la edad de 3 a 95 puede recoger un iPad e intuitivamente empezar a usarlo.

El ordenador personal trajo una explosión de negocios, arte, música, películas, escritura y conectividad entre personas como las que nunca habíamos visto antes.

Dadas herramientas accesibles y asequibles, la persona promedio encontró muchos usos para su computadora personal – usos que hace varias décadas no podíamos ni siquiera haber imaginado.

Ahora, estamos viendo una “domesticación” similar sucediendo en la biotecnología. Y asimismo, no tenemos idea de lo que crearán nuestros hijos con el equivalente biotecnológico de una computadora personal.

“Domesticando” la Biotecnología

“Lo que estamos encontrando con el tiempo es que la biología no es este tipo de misterioso sustrato impredecible; simplemente nos sentimos de esa manera porque realmente no teníamos las herramientas para ver lo que estaba pasando.”

Christopher Voigt, MIT

Desde 2003, cuando el genoma humano fue secuenciado y el costo de la secuenciación comenzó a desplomarse, los científicos y un número creciente de científicos ciudadanos han estado construyendo sobre este logro para crear nuevas herramientas que puedan leer, escribir y editar el ADN.

Muchas de estas herramientas se han construido con ciencia “seria” en mente, pero muchos también se construyen para el improvisador casual y el principiante de biotecnología.

Hoy, casi cualquier persona (incluso estudiantes de secundaria) pueden…

Usted puede aprender acerca de su composición ancestral y la predisposición a ciertas condiciones hereditarias como la fibrosis quística y la anemia de células falciformes en 23andMe.

Biobuilder es un libro reciente diseñado para enseñar a la escuela secundaria y estudiantes universitarios los fundamentos de la ingeniería de ADN y biodesign, con instrucciones sobre cómo hacer sus propias bacterias brillantes y otros experimentos.

Tome una clase sobre cómo usar CRISPR para sus propios experimentos en Genspace, un laboratorio de ciencias ciudadano en Nueva York (o una clase similar en muchos laboratorios comunitarios de ciencia en todo el mundo). No se necesita experiencia.

IGEM es una organización mundial de biología sintética inicialmente creada para estudiantes universitarios y ahora abierta a empresarios, laboratorios comunitarios y escuelas secundarias.

Descargue el software del compilador del genoma gratis y experimente con la “ingeniería genética de arrastrar-y-soltar.”

La próxima generación de biohackers

“[En el futuro] diseñar genomas será una cosa personal, una nueva forma de arte tan creativa como la pintura o la escultura.”

-Freeman Dyson-

Para la mayoría de la gente, las palabras ingeniería genética y biotecnología no traen a la mente una visión de una nueva generación de artistas diseñando una nueva variedad de flores o una nueva raza de mascota.

Si esta tendencia de “domesticación” de la biotecnología continúa, sin embargo, la próxima generación de ingenieros podría estar escribiendo código no sólo para aplicaciones, sino también nuevas especies de plantas y animales.

Y el potencial aquí es mucho más grande y más importante que jugar con el color de las bacterias y las flores o el diseño de nuevas mascotas.

El año pasado, un equipo de iGEM de Israel propuso un proyecto para “desarrollar una terapia contra el cáncer que sea altamente específica para las células cancerosas, eficiente y personalizada para cada tumor y genética del paciente”.  Otro equipo propuso convertir el metanol en una fuente de carbono universal. Y el ganador del primer premio del año pasado en el nivel de escuela secundaria preparó prevenir el daño de tejido de la inflamación crónica en el cuerpo humano.

Para ser claros, estos son objetivos nobles, pero el punto es que los jóvenes ya están trabajando hacia ellos. Y si están trabajando para resolver enormes desafíos utilizando la biología sintética hoy en día, ¿imagina lo que serán capaces de lograr con herramientas mejoradas como adultos?

No sólo los adolescentes ya están reescribiendo el código de la vida, su interés en hacer más y aprender más está creciendo rápidamente. Hasta el momento, 18,000 personas han participado en iGem. La competencia ha crecido de 5 equipos en 2004 a 245 equipos en más de 32 países en 2014.

¿Qué puede salir mal?

Si la predicción de Dyson demuestra ser correcta, ya estamos criando una generación de diseñadores, ingenieros y artistas que van a utilizar nuevos y sorprendentes conjuntos de herramientas para crear en un nuevo lienzo, la vida en sí.

Entonces, ¿qué podría salir mal?

En un artículo del New York Times de 2007 “Our Biotech Future”, Dyson cuestiona la ética de domesticar la biología. Él pregunta: ¿puede o debe ser detenido? Si no vamos a detenerlo, ¿qué límites se deben imponer? Si es así, ¿por quién y cómo se deben hacer cumplir los límites?

La comparación con las computadoras es útil hasta cierto punto, pero la biología es obviamente mucho más complicada y hubo menos preguntas éticas cuando estábamos construyendo los primeros microchips.

Domesticar la biotecnología significa llevarla a las masas, y eso significa que tendríamos menos control sobre ella que cuando se limitaba a los laboratorios financiados por la universidad o el gobierno.

La respuesta a la primera pregunta de Dyson parece clara: esta tendencia no va a detenerse. Hay demasiado impulso. Hemos aprendido mucho sobre cómo controlar nuestra propia biología para volver atrás.

Y esta es una razón más para enseñar a la próxima generación sobre el poder y la ética de la reescritura del código de la vida.

https://singularityhub.com/2016/04/07/we-should-be-teaching-kids-to-code-biology-not-just-software/

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