Querido ingeniero malvado: ¿Podría contrabandear secretos militares en mi ADN?

Crédito de la imagen: Hora de los sueños

Por Hilary Cordero

Publicado jueves 13 de julio de 2023

Este mes, el Ingeniero Maligno asesora a un espía en la búsqueda de una forma discreta de almacenamiento de datos.

Querido ingeniero malvado,

Soy un agente doble que opera en nombre de [redactado]. Después de 15 años operando en una instalación de tecnología de defensa de un estado hostil, finalmente me confiaron lo suficiente como para confiscar una cantidad de datos confidenciales, que copié en una memoria USB de 32 GB para regresar a mi país de origen en [redactado]. Sin embargo, me han informado que la contrainteligencia ha sido alertada sobre mis actividades y no estoy seguro de cuál es la mejor manera de llevar estos datos a través de la frontera; seguramente todos mis dispositivos electrónicos serán registrados.

He oído que los datos se pueden almacenar de otras formas, incluido el ADN. ¿Podría almacenar estos secretos de defensa en mi propio ADN y así cruzar la frontera sin ser detectado?

Tuyo,

Un espía

Querido villano,

Gracias por tu reveladora carta. No me corresponde a mí alertar a ninguna autoridad sobre sus actividades; solo soy un ingeniero malvado que ayuda a los necesitados, así que pasemos directamente a responder su pregunta. De hecho, se podría utilizar el ADN para transportar 32 GB de datos al otro lado de la frontera, aunque no en el propio cuerpo.

El almacenamiento de datos de ADN es una tecnología emergente interesante que tiene como objetivo utilizar la excepcional capacidad natural de almacenamiento de datos del ADN. Implica codificar datos binarios (0 y 1) en secuencias de bases de nucleótidos (A, C, G, T) y luego sintetizar ADN con esa secuencia. Esto se almacena hasta que se necesita, cuando se secuencia el ADN y luego se decodifica nuevamente en formato binario legible en una computadora.

El almacenamiento de datos de ADN se ha experimentado durante muchas décadas (en particular, en 1988, el artista Joe Davis insertó un pequeño trozo de ADN sintético que contenía una representación visual simple de los genitales femeninos en células vivas de E. coli; cada organismo contenía muchas copias, que podría secuenciarse y decodificarse para reproducir la imagen). Realmente despegó en la década de 2010 con un par de artículos emblemáticos.

Uno de ellos, realizado por académicos de Harvard, describía la codificación de un libro de 50.000 palabras y otros medios en ADN, simplemente mapeando bits uno a uno con bases. El otro, realizado por científicos del Instituto Europeo de Bioinformática, demostró que era posible almacenar, recuperar y reproducir datos del ADN con al menos un 99,99 por ciento de precisión, gracias a un innovador esquema de corrección de errores. Estos artículos demostraron que, de hecho, era factible almacenar cantidades sustanciales de datos en el ADN y volver a leerlos.

Desde entonces, se han almacenado elementos cada vez más grandes en el ADN, incluido el texto completo de la Wikipedia en inglés y un episodio de 'Biohackers' de Netflix. Otros avances incluyen realizar operaciones de procesamiento de datos directamente en el ADN con procesos químicos, automatizar el proceso y proteger los datos de errores, por ejemplo, intercalando nucleótidos de "sincronización" para ayudar con la reconstrucción.

Crédito de la imagen: Hora de los sueños

Este modo de almacenamiento de datos es atractivo porque ocupa increíblemente poco espacio: en teoría, es posible almacenar un exabyte en el volumen de un grano de arena. El ADN también es bueno para conservar información durante períodos de tiempo extremadamente largos: miles o incluso millones de años en las condiciones adecuadas (en 2021, los investigadores secuenciaron con éxito el ADN de un mamut de 1,2 millones de años). Aunque su uso práctico está limitado actualmente por los altos costos y los lentos tiempos de lectura y escritura, se están logrando avances en estos frentes y es realista esperar que podamos ver el almacenamiento híbrido y basado en ADN siendo utilizado en un futuro no muy lejano. para datos a los que no es necesario acceder con frecuencia.

Así que ese es el estado prometedor de la tecnología. Por supuesto, le interesa la posibilidad de almacenar información en su propio cuerpo. La buena noticia es que es posible almacenar datos en organismos vivos. En 2021, investigadores de la Universidad de Columbia publicaron un artículo que describe cómo utilizaron CRISPR para almacenar información en los genes activos de E. coli: codificaron 72 bits en el ADN para deletrear "¡Hola mundo!". Incluso después de mezclarlos con microbios normales del suelo, aún pudieron secuenciar el ADN y extraer el mensaje.

La mala noticia es que almacenar datos en organismos vivos es mucho, mucho más complejo que almacenar datos en ADN sintético en un tubo de PCR congelado. Hasta ahora, es muy limitado, solo se almacenan secuencias cortas y aún no hay respuesta al problema de mantener la estabilidad durante muchas generaciones, durante las cuales las mutaciones degradan rápidamente la información.

Ahora es posible utilizar un genoma humano como el suyo como plantilla para almacenar datos. Si se puede codificar un bit por base de ADN, un genoma con seis mil millones de pares de bases podría almacenar un máximo teórico de seis gigabits (0,75 GB) de datos; en la práctica, menos, ya que una fracción considerable debe reservarse para indexación y corrección de errores. Pero aunque es posible utilizar un genoma humano, no hay ninguna razón particular para elegirlo sobre el de cualquier otro organismo. Desafortunadamente, no puedes insertar algo parecido al genoma humano cargado de inteligencia militar en tu propio cuerpo y esperar que funcione normalmente. El almacenamiento de ADN sólo funciona tan bien como cuando el ADN se mantiene en condiciones frescas y secas, es decir, en condiciones completamente poco realistas.

Si es posible guardar un tubo de ADN en su equipaje y mantenerlo fresco durante el viaje, esa no sería una forma inviable de abordar su dilema. Si es imposible mantenerse fresco, seco y esterilizado, lo mejor sería considerar métodos más convencionales: canales de comunicación cifrados, esteganografía o simplemente esconder una tarjeta microSD dentro de su propio cuerpo.

Tuyo,

El ingeniero malvado

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