Biotecnología

Twist Bioscience (TWST): ADN bajo demanda con chips de silicio

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Cómo la tecnología de chips de silicio impulsa la biotecnología

A primera vista, los mundos de la tecnología del silicio y la biotecnología parecen bastante alejados.

Por un lado, las tecnologías de la información trabajan con sistemas creados íntegramente por el ser humano. Desde la perspectiva de la inversión, suelen centrarse más en el software —sistemas operativos, SaaS, redes sociales y ecosistemas de tiendas de aplicaciones— que en el hardware, aunque el reciente auge de la IA y de Nvidia (NVDA ) como la empresa más valiosa del mundo ha cambiado parcialmente esa situación.

La biotecnología, en cambio, busca comprender un sistema natural ya existente y extremadamente complejo. Desentrañar los misterios de la biología exige numerosos experimentos científicos físicos, desde el trabajo de laboratorio y los cultivos celulares hasta ensayos clínicos con miles de personas.

Desde la perspectiva de la inversión, la biotecnología suele ser sinónimo de industria farmacéutica, ya que la mayor parte de los ingresos del sector procede de medicamentos que salvan vidas, como los tratamientos contra el cáncer, la insulina y los fármacos para la presión arterial.

Sin embargo, ambos sectores tecnológicos tienen un punto de encuentro menos evidente: el avance del hardware de silicio ha sido fundamental para el reciente auge de la capacidad biotecnológica. Por ejemplo, las Illumina (ILMN ) máquinas de secuenciación genómica emplean láseres avanzados y chips de silicio para leer un genoma completo por menos de 200 dólares.

A medida que aumentó la fabricación de chips de silicio, la secuenciación de nueva generación (NGS) se volvió más eficiente.

Solo en los últimos diez años, el coste por genoma ha bajado hasta convertir esta prueba en una opción relativamente económica dentro del conjunto de análisis disponibles para los profesionales médicos.

Descenso histórico del coste de secuenciar un genoma

Fuente: Illumina

Otra empresa utiliza ahora la tecnología de chips de silicio para transformar por completo lo que puede lograrse con la biotecnología, haciendo que «escribir» ADN sea tan sencillo como escribir código informático: Twist Bioscience. (TWST ).

TWST Gráfico de precios

Escribiendo ADN bajo demanda

ADN, ARN y proteínas

Las células vivas están controladas por un complejo conjunto de instrucciones codificadas en el genoma del organismo en forma de secuencias de ADN.

Estos genes se «leen» y se convierten en ARNm, que después se utiliza para producir proteínas, incluidas enzimas. Si las células fueran fábricas, los genes serían los planos, el ARNm serían las instrucciones de la dirección y las proteínas serían las máquinas y herramientas de la fábrica.

Durante mucho tiempo, los biólogos solo podían duplicar secuencias genéticas existentes mediante la tecnología PCR. Poco a poco aprendieron a modificar secuencias de ADN de forma cada vez más controlada, hasta poder fabricar prácticamente cualquier secuencia genética bajo demanda.

El mercado de síntesis de ADN creció con rapidez y alcanzó los 4.500 millones de dólares en 2024; se espera que siga creciendo a una tasa anual compuesta del 17,5% entre 2025 y 2032..

Aunque al principio estaba dominada por investigadores de biología y medicina, la síntesis de ADN se utiliza ahora principalmente con fines diagnósticos y terapéuticos, una tendencia que previsiblemente continuará.

Aun así, el proceso seguía siendo laborioso: requería mucho diseño por parte de científicos con doctorado, trabajo manual y productos químicos costosos. La capacidad para generar secuencias creció junto con la capacidad de leer genomas, pero producir ADN a gran escala seguía fuera de alcance.

Capacidad de almacenamiento de datos en ADN a lo largo del tiempo

Fuente: MDPI

De la síntesis en columna a los chips de silicio (9.600 genes por corrida)

Con la miniaturización de los chips de silicio se hizo posible manipular cantidades muy pequeñas de ADN y sintetizarlo a esa misma escala.

La síntesis de ADN puede realizarse ahora a escala nanométrica y con un control sin precedentes: un solo chip de silicio puede producir casi 10.000 genes a la vez, frente a uno por vez con los métodos clásicos.

Este método no solo es más productivo, sino que puede —y en la práctica debe— automatizarse por completo, lo que acelera la producción y reduce los costes laborales asociados.

Visión general de Twist Bioscience

Fundada en 2013, Twist fue pionera en llevar la síntesis de ADN a los chips, como parte del creciente campo de la biología sintética.

Doce años después, la empresa genera casi 100 millones de dólares de ingresos trimestrales —96,1 millones en el tercer trimestre de 2025, un 18% más interanual— y aspira a alcanzar los 1.000 millones de dólares de ingresos anuales.

«En el tercer trimestre del ejercicio fiscal 2025 logramos otro trimestre de ingresos récord.

Sumamos cientos de nuevos clientes netos y lanzamos la primera de varias ampliaciones previstas de nuestra cartera SynBio, sentando las bases para un crecimiento sólido y sostenido».

Emily M. Leproust – CEO & cofundadora de Twist Bioscience.

Twist emplea a más de 1.100 personas. Tiene su sede en San Francisco y oficinas adicionales en Estados Unidos, Israel, China, Singapur y Corea. La mayor parte de la fabricación se realiza en San Francisco o en la «Fábrica del Futuro» de la empresa, valorada en 100 millones de dólares y situada en Wilsonville, Oregón, con una superficie de 210.000 pies cuadrados.

«Debemos planificar el espacio que necesitaremos dentro de 18 a 24 meses. Aunque estamos centrados en desarrollar con éxito nuestro primer centro de Portland para entregar los productos iniciales en 2022, consideramos imprescindible planificar el crecimiento a más largo plazo que vemos por delante».

Emily M. Leproust (In 2021)- directora ejecutiva y cofundadora de Twist Bioscience

La mayor parte de los ingresos de la empresa procede de los mercados norteamericanos, aunque las ventas europeas también están creciendo con rapidez.

Divisiones de Twist Bioscience

Todas las divisiones de la empresa se basan en una tecnología común —su plataforma de ADN sobre silicio—, pero difieren considerablemente en los productos finales y los mercados a los que se dirigen.

NGS

La secuenciación de nueva generación es la mayor actividad de la empresa y aporta más de la mitad de sus ingresos totales.

Permite analizar secuencias complejas de ADN, incluidas tareas como la biopsia líquida, que detecta material genético de células cancerosas a partir de una simple muestra de sangre.

En el tercer trimestre de 2025, la actividad NGS creció un 27% interanual y fue, con diferencia, el principal motor del crecimiento de los ingresos. Por ello, este segmento debería ganar todavía más peso en el futuro próximo.

El nuevo «Twist cfDNA Pan-Cancer Reference Standard v2» de la empresa puede detectar 458 variantes de cáncer naturales y únicas, incluidas en elcADN tumoral circulante, o ctDNA, y abarca 84 genes diferentes relacionados con el cáncer.

Panel de referencia de ADN tumoral circulante de Twist

Fuente: MedLine Plus

Otros productos NGS de Twist incluyen herramientas que van más allá de la simple lectura de secuencias genéticas. Por ejemplo:

  • Exome 2.0, para detectar enfermedades raras y hereditarias.
  • Twist Genotyping Panel – Human 600k, para identificar el origen genético de enfermedades vinculadas a varios genes.
  • MRD Rapid 500 Panel, que detecta pequeñas cantidades de células cancerosas malignas que permanecen en el organismo tras una terapia exitosa, un importante factor de riesgo de recaída.
  • Twist Human Methylome Panel, para aplicaciones como la metástasis del cáncer, el desarrollo humano y la genómica funcional.

«Secuenciar el cfDNA nos permite conocer mucho mejor el estado del cáncer: qué tipo está presente, si probablemente responderá al tratamiento de primera línea y si existen mutaciones emergentes que puedan afectar esa respuesta».

Mark Murakami – MD & profesor adjunto de Medicina en la Facultad de Medicina de Harvard

SynBio

SynBio va más allá de la lectura genética mediante NGS y ofrece herramientas más especializadas para necesidades concretas de investigación biotecnológica o médica. Por ejemplo:

BioPharma Solutions

Este es el segmento más pequeño por ingresos y consiste esencialmente en herramientas desarrolladas internamente para las necesidades de I+D de Twist que después se convirtieron en servicios. Incluye, por ejemplo:

Este segmento refleja el potencial de la apuesta a largo plazo de la empresa por la I+D, ya que muchas de sus demás actividades surgieron de programas de investigación iniciados hace años.

Otras aplicaciones

AgriBio

No todas las aplicaciones de la biología sintética y de la producción de secuencias de ADN en chips son biomédicas. Otro campo importante y en rápida expansión es la agricultura y la producción de alimentos.

Estos métodos pueden utilizarse para mejorar plantas y ganado, por ejemplo aumentando su capacidad para sobrevivir o incluso prosperar pese a temperaturas extremas, sequía, salinidad o presión de plagas.

Las herramientas de biología sintética también pueden identificar genes nuevos y utilizarlos para diseñar microbios que fijen nitrógeno con mayor eficiencia, secuestren más carbono y crezcan en condiciones adversas.

Por último, las herramientas NGS pueden servir para detectar y vigilar rápidamente patógenos de plantas y animales.

Almacenamiento de datos

Una aplicación aún más novedosa de las herramientas de Twist Bioscience es el almacenamiento de datos. El ADN podría sustituir a la memoria basada en silicio en determinados usos, lo que vuelve a demostrar la interconexión entre la tecnología del silicio y la biotecnología.

El ADN es un medio de información extraordinariamente denso: alcanza 1,47 terabits por mm² o 950 terabits por pulgada², más de 800 veces la densidad de los discos duros de los ordenadores.

La caída de los costes y la mejora de la precisión de la síntesis de ADN, impulsadas en gran medida por Twist Bioscience, permiten ahora almacenar datos en ADN con alta calidad.

El almacenamiento de datos en ADN es estable durante periodos muy largos, no requiere materiales costosos o contaminantes y tampoco consume energía durante el almacenamiento.

Los soportes tradicionales se degradan con el tiempo, incluso en entornos muy controlados. El ADN sintético se mantiene estable en una oficina normal con una fiabilidad del 99,99999999999%.

The DNA Data Storage Alliance (DTST )  se formó recientemente e incluye a la empresa de síntesis de ADN Twist Bioscience, a la empresa de secuenciación genómica Illumina, a la empresa de almacenamiento de datos Western Digital, a Microsoft (MSFT ), a Lenovo y a muchas otras organizaciones.

Esta tecnología se separó en una empresa independiente en mayo de 2025, con el nombre de Atlas Data Storage, , que posteriormente raised $155M in seed financing.

Atlas licenciará la tecnología de almacenamiento de ADN existente de Twist y buscará comercializarla mediante programas de acceso anticipado.

«No es frecuente que aparezca la oportunidad de crear un medio de almacenamiento totalmente nuevo. En Atlas Data Storage somos pioneros en el uso del ADN para el almacenamiento de alta capacidad.

El ADN permite un almacenamiento muy escalable, ultradenso, seguro y permanente, y su potencial para transformar el sector es enorme. Atlas cuenta con el equipo y la tecnología adecuados para hacer realidad esta promesa».

Varun Mehta, director ejecutivo de Atlas Data Storage.

Aunque es más estable y eficiente en energía, leer ADN sigue siendo mucho más complejo que leer un disco duro. Por ello, durante el futuro previsible, el almacenamiento en ADN será probablemente más adecuado para archivos y otros datos que se consultan con poca frecuencia.

Canal de ventas innovador

Si la innovación tecnológica es el núcleo de Twist Bioscience, la empresa también resulta muy innovadora en su canal de ventas.

Tradicionalmente, encargar secuencias personalizadas de ADN o ARN es un proceso lento y complejo que exige tiempo y profesionales experimentados, y cuyo coste final es muy difícil de estimar.

Twist ofrece en cambio un servicio en línea que evalúa al instante si la secuencia puede producirse, genera presupuestos automatizados y permite seguir el pedido automáticamente.

Como los científicos y profesionales médicos rara vez agradecen más trámites que entorpezcan su investigación —y tampoco suelen disfrutar las interacciones comerciales—, este sistema supone una fuerte ventaja competitiva para la empresa.

Twist dispone de herramientas internas muy buenas que el equipo de diseño utiliza para ayudarnos a mejorar la eficiencia del desarrollo inicial de paneles.

Por eso seguimos utilizando Twist: valoramos mucho la cobertura uniforme en el aspecto químico y ha sido un verdadero placer trabajar con el equipo de diseño. Para mí, eso cuenta mucho.

Mark Murakami – MD & profesor adjunto de Medicina en la Facultad de Medicina de Harvard

La empresa también ofrece herramientas en línea para optimizar las secuencias genéticas solicitadas, con funciones ergonómicas que rara vez están disponibles en las herramientas desarrolladas en el ámbito académico.

La facilidad de uso también ayuda a incorporar nuevos clientes, y la empresa observa que su gasto aumenta con el tiempo: «desde un gen de 100 dólares hasta un proyecto de descubrimiento de 250.000 dólares».

Para pedidos de mayor volumen también es posible integrarse con la API de la empresa para integrar las compras, crear listas blancas seguras de direcciones IP y elaborar previsiones presupuestarias.

Biotecnología verde

Gracias a que sus chips de silicio utilizan un volumen de compuestos químicos mucho menor que los métodos tradicionales, la síntesis de ADN de Twist también es mucho más sostenible.

Por ejemplo, los oligopaneles NGS de la empresa emiten casi 3.000 veces menos CO₂ que los métodos anteriores.

Lo mismo ocurre con la capacidad de escritura de ADN de SynBio. El método convencional resulta sorprendentemente contaminante: producir un gen equivale a recorrer 59 millas en automóvil, frente a 0,092 millas con Twist Bioscience.

A medida que el sector pasa de una demanda de bajo volumen centrada en I+D a un consumo mucho mayor para diagnóstico, terapia y vigilancia ambiental, las emisiones de carbono y la contaminación asociadas serán una preocupación creciente.

Esto podría influir en la elección del socio fabricante al evaluar opciones de síntesis de ADN, especialmente por su impacto en el perfil ESG de una empresa.

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Métrica Síntesis tradicional de 96 pocillos Síntesis de chip de silicio de Twist Notas / Fuente
Genes por corrida ~1 ~9,600 Resumen de la tecnología de la empresa.
Oligonucleótidos por chip ~96 >1,000,000 Blog y páginas técnicas de la empresa.
Uso de reactivos por gen Valor de referencia ≈-99.8% Informe ESG y notas de sostenibilidad.
CO₂ de paneles NGS frente al método tradicional Más alto Hasta unas 3.000 veces menor Presentación para inversores sobre el perfil ambiental.

Conclusión

La impresión bajo demanda de miles de secuencias de ADN a bajo coste está revolucionando lo que la biotecnología puede hacer.

Por ejemplo, pronto podría bastar una muestra de sangre para detectar el cáncer, en lugar de métodos de cribado costosos, desagradables y a menudo poco fiables, como los escáneres y las biopsias.

Del mismo modo, la posibilidad de escribir secuencias genéticas equivalentes a genomas completos cambia radicalmente el potencial de la ingeniería genética de plantas, animales y quizá algún día personas, sobre todo al combinarse con técnicas como CRISPR para insertar secuencias artificiales en organismos vivos.

Incluso podría convertirse en una forma de conservar datos para la posteridad.

Esto convierte a Twist Bioscience en un posible proveedor clave para gran parte de las compañías farmacéuticas del mundo, que dependerán de empresas como Twist para obtener abundantes secuencias sintéticas de ADN y ARN, económicas y fiables.

Últimas noticias y desarrollos de acciones de Twist Bioscience (TWST)

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Jonathan es un ex investigador bioquímico que trabajó en análisis genético y ensayos clínicos. Ahora es analista de valores y escritor financiero con un enfoque en innovación, ciclos de mercado y geopolítica en su publicación 'The Eurasian Century'.