El almacenamiento de ADN aún debe progresar para llegar a los centros de datos

Cofundada en julio de 2021 por Erfane Arwani (CEO), Pierre Crozet (CTO) y Stéphane Lemaire (CSO), la start-up Biomemory destacó el año pasado por su trabajo en el almacenamiento de ADN. Una start-up en la encrucijada de las biotecnologías y las nuevas tecnologías informáticas, Biomemory pretende completar soluciones de archivo en cintas o discos en centros de datos con su proyecto de dispositivo de almacenamiento a largo plazo basado en cartuchos de ADN, previsto para 2030. Ya habíamos hablado el pasado noviembre de la tecnología llamada DNA Drive en la base de esta plataforma, durante un primer experimento público con los Archivos Nacionales.

Sin embargo, la empresa francesa no es la primera en trabajar en el almacenamiento de ADN, la idea se remonta a 1959 con el trabajo del físico Richard Freynman. Desde entonces, varios institutos de investigación (Harvard, Universidad de Arizona, Instituto Europeo de Bioinformática, Escuela Politécnica de Zúrich, etc.) han presentado experimentos sobre el tema: codificación de datos digitales mediante la transformación de los 0 y los 1 en una secuencia de ADN formada por cuatro letras (adenina A, timina T, guanina G y citosina C) en una bacteria. A continuación, este último se liofiliza y se almacena en una cápsula metálica (suministrada por Imagene) para garantizar su conservación a muy largo plazo (varios miles de años). Para la decodificación de la secuencia de ADN es necesario abrir la cápsula, añadir una gota de agua para rehidratarla y leer la información con un secuenciador (de 1.000 a 4.000 € HT para los modelos portátiles de la empresa Oxford Monopore) . Otra empresa francesa también está trabajando en el almacenamiento de datos de ADN: DNA Script. Volveremos sobre esta puesta en marcha en otro tema, que utiliza una enzima sintética para almacenar archivos (plataforma Syntax).

La ambición de Biomemory es comercializar un dispositivo de copia de seguridad con cartuchos de almacenamiento de ADN en 2030. (Crédito SL)

Codificación y sistema de archivos específicos

Para llevar a cabo la delicada fase del almacenamiento de datos, Biomemory ha desarrollado su propio algoritmo para codificar archivos digitales en la hebra de ADN y ha creado un sistema de archivos similar al que se usa en los discos duros para la asignación de datos en bandejas. El único inconveniente es que una vez que se decodifica la cadena de ADN, ya no se puede utilizar. En realidad, la lectura solo es posible una vez. Y hoy, el rendimiento es modesto: para almacenar 200 MB de datos, es necesario escribir en 13,4 millones de oligonucleótidos. Una operación realmente larga: ¡un mes! Por lo tanto, el rendimiento no es realmente bueno.

Biomemory tiene la intención de cambiar el juego acelerando la velocidad de escritura en la cadena de ADN con un medio que se puede reutilizar varias veces, sin usar bacterias. La empresa sigue siendo muy discreta sobre el medio que utilizará para temas de competencia. La tecnología DNA Drive, y más concretamente su algoritmo, se utiliza para convertir la secuencia obtenida en información binaria, con un sistema de archivos que soporta índices y metadatos. Los archivos pueden incluso comprimirse si es necesario y un algoritmo de corrección de errores garantizará la integridad de los datos almacenados. Biomemory ha presentado dos patentes para proteger todos estos desarrollos.

La asignación de datos en las hebras de ADN toma prestada su organización de la de los discos duros. (Crédito SL)

Como indicamos un poco más arriba, Biomemory no es la única empresa que invierte en almacenamiento de ADN. La DNA Data Storage Alliance, afiliada a SNIA, ya reúne a jugadores como Microsoft, Western Digital, IBM, Seagate, pero también Dell Technologies o Fujifilm. Entre los usos previstos por Biomemory y sus competidores, mencionemos el almacenamiento de datos vinculados a criptoactivos (NFT y otras monedas virtuales), el archivo a muy largo plazo y la trazabilidad. Cuando la tecnología esté madura, por supuesto. Sin embargo, las tecnologías que se utilizan actualmente, como cintas, discos duros e incluso flash, para una restauración rápida, seguirán progresando para 2030. El juego será difícil.