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del Sitio Web TheConversation
traducción de
Adela Kaufmann
Sergey Nivens/Shutterstock.com
La biología está cada vez más digitalizada.
Investigadores como nosotros usan computadoras para analizar el ADN,
operar equipos de laboratorio y almacenar información genética. Pero
las nuevas capacidades también significan nuevos riesgos, y los
biólogos permanecen en gran parte inconscientes de las posibles
vulnerabilidades que conlleva la digitalización de la
biotecnología. Incluso hemos recibido a agentes del FBI de la Dirección de Armas de Destrucción Masiva aquí en la Universidad Estatal de Colorado y anteriormente en Virginia Tech para cursos intensivos sobre biología sintética y los riesgos asociados con la ciber-bio-seguridad asociados.
Hace un año, participamos en un proyecto financiado por el Departamento de Defensa de los EE.UU.
Para evaluar la seguridad de las infraestructuras de biotecnología. Los resultados están clasificados, pero han dado a conocer algunas de las lecciones aprendidas en nuestro nuevo documento Tendencias en Biotecnología.
Junto con los coautores de Virginia Tech y la Universidad de Nebraska-Lincoln, discutimos dos tipos principales de amenazas:
Virus informáticos afectando el mundo físico
En 2010, una planta nuclear en Irán experimentó fallas misteriosas en los equipos.
Meses más tarde, se llamó a una empresa de seguridad para que solucionara un problema aparentemente no relacionado. Encontraron un virus informático malicioso.
El virus, llamado Stuxnet, le decía al equipo que vibrara. El mal funcionamiento cerró un tercio de los equipos de la planta y retrasó el desarrollo del programa nuclear iraní.
A diferencia de la mayoría de los virus, Stuxnet no se enfocaba solo en computadoras. Atacó equipos controlados por computadoras. El matrimonio de la ciencia de la computación y la biología ha abierto la puerta a sorprendentes descubrimientos.
Con la ayuda de computadoras, hemos,
Stuxnet demostró que las infracciones de ciber-seguridad pueden causar daños físicos.
A medida que los científicos de la vida se vuelven más dependientes de los flujos de los trabajo digitales, es probable que las posibilidades aumenten.
Jugueteando con el ADN
La facilidad de acceso a la información genética en línea ha democratizado la ciencia, permitiendo que los científicos aficionados en los laboratorios de la comunidad aborden desafíos como el desarrollo de insulina asequible.
Pero la línea entre las secuencias físicas de ADN y su representación digital se está volviendo cada vez más borrosa. La información digital, incluido el malware, ahora se pueden almacenar y transmitir a través del ADN.
El J. Craig Venter Institute incluso creó un genoma sintético completo (Design and Synthesis of a Minimal Bacterial Genome) con marca de agua con enlaces codificados y mensajes ocultos.
Hace veinte años, los ingenieros genéticos solo podían crear nuevas moléculas de ADN uniendo moléculas de ADN natural. Hoy los científicos pueden usar procesos químicos para producir ADN sintético.
La secuencia de estas moléculas a menudo se genera mediante software.
De la misma manera que los ingenieros eléctricos usan software para diseñar chips de computadora y los ingenieros de computación usan software para escribir programas de computadora, los ingenieros genéticos usan software para diseñar genes.
Eso significa que el acceso a muestras físicas específicas ya no es necesario para crear nuevas muestras biológicas.
Decir que todo lo que necesita para crear un patógeno humano peligroso es el acceso al Internet sería una exageración, pero solo leve. Por ejemplo, en 2006, un periodista usó datos disponibles públicamente para ordenar un fragmento de ADN de viruela vía correo.
El año anterior, los Centros para el Control de Enfermedades (CDC) utilizaron secuencias de ADN publicadas como un plan para reconstruir el virus responsable de la gripe española, una de las pandemias más mortales de todos los tiempos.
Con la ayuda de computadoras, editar y escribir secuencias de ADN es casi tan fácil como manipular documentos de texto.
Y puede hacerse con intenciones maliciosas.
Los participantes en el taller de CSU
Primero - Reconocer la Amenaza
Las conversaciones sobre ciber-bioseguridad hasta ahora se han enfocado en gran medida en escenarios apocalípticos.
Las amenazas son bidireccionales.
Y no todas las amenazas de ciber-bioseguridad son premeditadas o criminales.
Los errores involuntarios que ocurren al traducir entre una molécula física de ADN y su referencia digital son comunes. Estos errores pueden no comprometer la seguridad nacional, pero pueden causar costosas demoras o retiros de productos.
A pesar de estos riesgos, no es raro que los investigadores pidan muestras a un colaborador o una empresa y nunca se molesten en confirmar que la muestra física que reciben coincide con la secuencia digital que esperaban.
Los cambios en la infraestructura y las nuevas tecnologías podrían ayudar a aumentar la seguridad de los flujos de trabajo de las ciencias de la vida.
Por ejemplo, las pautas voluntarias de detección ya están en marcha para ayudar a las empresas de síntesis de ADN a evaluar los pedidos de patógenos conocidos. Las universidades podrían establecer pautas obligatorias similares para cualquier pedido de síntesis de ADN saliente.
Actualmente, tampoco existe una forma simple y económica de confirmar las muestras de ADN mediante secuenciación completa del genoma. Se podrían desarrollar protocolos simplificados y software amigable para el usuario, de modo que el cribado por secuenciación se convierta en rutina.
La capacidad de manipular el ADN fue alguna vez un privilegio de unos pocos y muy limitado en alcance y aplicación. Hoy, los científicos de la vida dependen de una cadena de suministro global y una red de computadoras que manipulan el ADN de maneras sin precedentes.
El tiempo para empezar a pensar acerca de la seguridad de la interfaz digital/ADN es ahora, no después de una nueva brecha como la de la ciber-bio-seguridad-Stuxnet...
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