Récompensés par le prix de l'inventeur européen
«Il y a des milliards d'années, la nature a choisi l'ADN comme disque dur pour stocker toutes les informations et instructions nécessaires à la vie. Les informations numériques peuvent être facilement traduites en ADN synthétique, ce qui présente de nombreux avantages», explique Wendelin Stark, professeur à l'ETH Zurich.
Brevet inspiré par la nature et la technologie
Lors d'une cérémonie virtuelle qui s'est déroulée dans la soirée du jeudi 17 juin, l'Office européen des brevets a décerné son prix de l'inventeur européen pour la recherche 2021 aux professeurs Robert Grass et Wendelin Stark pour leurs travaux de recherche visant à créer un stockage de données stable dans de l'ADN encapsulé dans du verre. Wendelin Stark est cité dans 24 brevets européens, et Robert Grass dans 13. Ils sont également co-inventeurs du brevet européen EP2831268, accordé en 2018, pour lequel ils ont été nommés pour le prix de l'inventeur européen.
«Wendelin Grass et Robert Stark démontrent qu'une approche innovante et transdisciplinaire peut produire des avancées technologiques avec des avantages potentiels pour de nombreuses générations à venir, en particulier à la lumière de la numérisation croissante de chaque aspect de la société», a déclaré le président de l'Office européen des brevets, António Campinos, lorsqu'il a annoncé que les professeurs étaient finalistes du prix.
«L'ADN a une très grande capacité de stockage», explique Robert Grass. «Une bibliothèque entière peut être stockée dans une quantité vraiment minuscule d'ADN pendant des millénaires». Robert Grass, professeur et ingénieur chimiste, et le professeur Wendelin Stark, qui dirige le laboratoire d'ingénierie des matériaux fonctionnels de l'ETH Zurich, sont les pionniers de l'encapsulation de l'ADN. Combinant magistralement la nature avec une technologie brevetée, leur invention fournit une méthode inédite pour synthétiser des données numériques dans de l'ADN artificiel. Le processus comprend même un codage pour la correction des erreurs, apporté par Reinhard Heckel, ingénieur de l'ETH Zurich et spécialiste des données à l'époque. L'équipe a également réussi à récupérer des données sans erreur, même après des tests d'exposition à l'environnement qui simulent l'équivalent de milliers d'années de stockage.
Les perles de verre de taille nanométrique, dont le diamètre est 10 000 fois plus fin qu'une feuille de papier, protègent l'ADN des forces corrosives de la nature de la même manière que l'ambre protège les insectes fossilisés. Leur invention permet de stocker de l'ADN numérique pendant des milliers d'années, répondant ainsi aux besoins de stockage de données, alors que la technologie s'accélère à un rythme exponentiel.
Des applications potentielles étonnantes
Désireux de démontrer les vastes applications potentielles de leur nouvelle technologie, Robert Grass et Wendelin Stark se sont associés au groupe anglais Massive Attack pour commémorer le 20e anniversaire de leur album Mezzanine en le codant dans l'ADN. L'ADN de l'album a également été incorporé dans de la peinture en bombe utilisée pour créer une œuvre d'art comportant littéralement des milliers de copies d'ADN de l'album intégrées dans la peinture sur toile. Ils ont également encodé dans l'ADN la première saison de la série télévisée de Netflix, Biohackers, démontrant ainsi la polyvalence de cette technologie.
La méthode de stockage d'ADN encapsulé dans du verre que les professeurs et leur équipe de recherche développent depuis 2012 a également été commercialisée par les ancien·nes doctorant·es Michela Puddu et Gediminas Mikutis avec la spin-off de l'ETH Zurich, Haelixa AG, qu'il·les ont cofondée en 2016. Chez Haelixa, l'ADN est utilisé pour étiqueter des produits tels que les pierres précieuses, l'or et même le coton biologique, afin de garantir que les origines des produits - ou les conditions de travail - sont traçables tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Robert Grass et Wendelin Stark ont également cofondé plusieurs autres entreprises, dont les spin-offs de l'ETH Zurich TurboBeads LLC et hemotune AG.
