29. dec. 2008

2009

Z velikimi koraki se približuje leto 2009.
Vsem obiskovalcem bloga želim veliko uspeha pri delu, veselja pri študiju in uživanja v prostem času!

Mladi, lepi in pametni

Pod tem naslovom je Radio Slovenija 1 včeraj zvečer predvajal Nedeljsko reportažo o letošnji slovenski ekipi, ki je na tekmovanju iz sintezne biologije iGEM2008 osvojila prvo mesto v skupni uvrstitvi in prvo mesto v kategoriji Zdravje in medicina. Oddajo je mogoče poslušati v arhivu RTV SLO, traja pa pol ure.

Dosežki leta 2008

Sredi decembra revija Science vsako leto objavi seznam desetih raziskovalnih dosežkov, ki so po mnenju njihovih urednikov najpomembnejši. Lani je bilo na prvem mestu spoznanje o naravi razlik v genomu med posamezniki, letos pa so za najpomembnejše razglasili nove rezultate s področja reprogramiranja celic. O tem sem sicer pisal že pred letom in pol, ko so v reviji Nature izšli trije članki s tega področja - takrat so ugotovili, kako je mogoče diferencirane celice spremeniti v izvorne. V letošnjem letu pa so raziskovalci uspeli reprogramirati eno diferencirano celico na tak način, da se je spremenila v drug tip diferencirane celice - torej brez vmesne stopnje pluripotentne (dediferencirane) celice. Če bo mogoče na osnovi teh rezultatov razviti postopke za spreminjanje lastnosti celic - tu mislim na spremembo tipa celic - potem so odprte številne nove poti za zdravljenje nekaterih težkih bolezni, hkrati pa bodo zamrle razprave o etičnosti dela z embrionalnimi izvornimi celicami. Zanimivo je, da je bilo področje reprogramiranja celic že lani na seznamu desetih najpomembnejših, vednar ne na prvem mestu.

Ostalih devet pomembnih odkritij s seznama je sicer oštevilčenih, a to ne pomeni, da so rangirana po pomembnosti. S področja ved o življenju so se na seznam uvrstila spoznanja o lastnostih 'rakavih genov' (znanstveniki poskušajo za različne tipe rakov ugotoviti, kateri geni vse so okvarjeni v prizadetih celicah, da se začnejo nekontrolirano deliti), o novih lastnostih proteinov (strukture naj ne bi bile fiksirane, pač pa bi protein v raztopini imel več možnih oblik in bi prehajal iz ene v drugo; razen tega kaže, da je za lastnosti celic zelo pomembno ne samo izražžanje posameznih genov, pačč pa tudi koncentracija proteinov v celicah), vpogled v zgodnji embrionalni razvoj (zdaj si lahko v obliki videa prikažemo razvoj zarodka do približno 16.000-celičnega stadija), razumevanje razvoja rjavega maščobnega tkiva (rjavo maščobno tkivo je pomembno za telesno toploto, ugotovili pa so, da nastaja iz istih predniških celic kot mišične celice - za kretnico v razvoju je pomembna aktivacija enega samega gena) in učinkovitejše metode za določanje nukleotidnih zaporedij, podprte z novimi aparaturami (to je omogočilo npr. določitev 70 % genoma volnatega mamuta, določanje zaporedja genoma neandertalca, določitev celotnega nukleotidnega zaporedja genoma prvega bolnika z rakom, prvega Afričana in prvega Azijca).

Med področji, ki so zanimiva in naj jih pozorno spremljamo v naslednjem letu, sta genomika rastlin (obeta se dokončanje genoma koruze in več drugih za kmetijstvo in evolucijo zanimivih rastlin) in vprašanje speciacije (razvoja novih vrst - katere mutacije so potrebne, da se posamezniki iste vrste niso več sposobni pariti med seboj).

Žal so članki v reviji Science dostopni samo za naročnike in uporabnike na univerzah in večjih inštitutih...

19. dec. 2008

O času v Emzinu

Revija Emzin se oglašuje kot časopis za kulturo in čeprav ne izhaja pogosto, izhaja redno in ima tematske številke, v katerih predstavljajo zanimive teme in to z različnih vidikov. Ko so me povabili, da napišem članek o biokemijskih pogledih na čas, se mi je zdela naloga zahtevna, a obvladljiva in tako sem začel pisati članek... Predstavljal sem si ga kot nezahtevno branje, a na koncu ni šlo in nastalo je nekaj med zasilno literaturo in izvlečki iz znanstvenih člankov. Urednici revije sem priznal, da nisem prav zadovoljen z izdelkom, pa ga je pod naslovom Anatomija časa vseeno objavila in zdaj je, kar je. Revija je izšla v začetku tega tedna in vključuje vrsto zanimivih prispevkov - upam, da bo čez praznike kaj časa, da jih vsaj par (bolj naravoslovnih) tudi v celoti preberem.

Predavanje o sintezni biologiji

Sem bil kar malo presenečen, ko sem slab mesec nazaj dobil vabilo iz Društva humanistov Goriške, če bi lahko v okviru cikla Humanizem in znanost predstavil predavanje o sintezni biologiji. Seveda sem vabilo sprejel in tako bo jutri (v soboto, 20. decembra) ob 18:30 predavanje z naslovom Izzivi sintezne biologije v Novi Gorici, v prostorih Kluba goriških študentov. Če bo ravno kdo na tistem koncu in če ste že opravili božične nakupe ;-)

11. dec. 2008

Nove tehnike za spreminjanje organizmov

V zadnjih približno petih letih so se na različnih področjih ved o življenju in biotehničnih ved pojavile nove tehnike, s katerimi je mogoče v organizme uvajati nekatere spremembe, vendar nastalih organizmov glede na sedanjo evropsko zakonodajo ni mogoče preprosto in zagotovo imeti za gensko spremenjene organizme. Zato so se v Evropski komisiji odločili, da pri Generalnem direktoratu za okolje ustanovijo delovno skupino, ki jo bodo sestavljali eksperti iz vseh držav članic Evropske skupnosti.

Ustanovni sestanek delovne skupine bo naslednji teden v Bruslju, iz seznama evidentiranih novih tehnik pa je razvidno, da je takšnih kar precej. V prvi vrsti so tu nove tehnike v biotehnologiji rastlin, potem tehnologija nukleaz s cinkovimi prsti, cisgeneza, tehnike za spreminjanje posameznih ali več nukleotidov, tehnike popravljanja genov in sinteznobiološke tehnike.

Delovna skupina naj bi delala ločeno za področje zaprtih sistemov (predvsem mikrobni sistemi; 90/219/EEC) in za področje namernega sproščanja (predvsem rastline; 2001/18/EC), lahko pa tudi v podskupinah za posamezne sklope tehnik. Seznam tehnik še ni popoln in morda se bo na njem pojavila še kakšna. Končni cilj delovne skupine je ugotoviti, ali je treba sedanjo definicijo gensko spremenjenega (mikro)organizma dopolniti in ali je potrebna sprememba prilog k direktivam, ki urejata področji gensko spremenjenih organizmov na področju Evropske skupnosti.

7. dec. 2008

Kaj so zanimive teme

Tudi letos študenti 2. letnika študija Biokemije pripravljajo seminar pri predmetu Biokemija tako, da obdelajo novico iz sveta molekularne biologije in biokemije najprej v pisni obliki (na približno 4 straneh), povzetek objavijo na wiki-strani in na koncu predstavijo novico pred letnikom, za kar imajo 6-8 minut časa. Če koga zanima, kaj so zanimive teme za študente v 2. letniku, si lahko ogleda seznam novic in z njim povezane kratke povzetke. Seznam se bo dopolnjeval do konca semestra.

Druga naloga študentov na seminarju pa je, da v biokemijskem in molekularnobiološkem leksikonu obdelajo eno poglavje po lastni izbiri. Skupaj z lanskimi prispevki je zdaj vpisanih že več kot 25 poglavij, seveda le s sorazmerno kratkimi razlagami gesel. Do pravega leksikona je še zelo dolga pot...

25. nov. 2008

Financiranje raziskovalne dejavnosti

Samo na kratko: prejšnji teden sem na povabilo urednika spletnega časopisa Razgledi.net napisal članek o financiranju raziskovalne dejavnosti, v katerem v glavnem pišem, da je sedanji sistem financiranja slab in cena raziskovalne ure nerazumno nizka. Članek je bil objavljen danes, praktično hkrati pa smo na fakulteti dobili sporočilo, da je Agencija za raziskovalno dejavnost ceno raziskovalne ure povečala... za 0,51 EUR (ali 1,3 %) pri najdražjih raziskavah, ki potekajo preko raziskovalnih programov (za projekte je cena ure nižja).

17. nov. 2008

Uspešneje proti raku

Kolega Jerala je danes postal osebnost preteklega tedna na Valu 202, za kar so ga izbrali poslušalci - to je neklasično in zanimivo dober signal, da mogoče znanost le ni tako v senci in da se dovolj veliki raziskovalni uspehi vendarle prebijejo v kuhinje in dnevne sobe poslušalcev radia. Če bi ekipa študentov, ki jo je vodil, zmagala na istem tekmovanju s projektom preurejanja signalnih vezij pri bakterijah, bi se znalo zgoditi, da bi bil danes osebnost tedna kdo drug. Tako pa je bilo ob poročanju o uspehu slovenske ekipe jasno slišati to, kar ni šlo niti mimo sodnikov na tekmovanju: cepivo proti raku (samo kdor je natančno poslušal, je slišal 'cepivo proti bakterijam, ki lahko povzročajo raka'). Rak je še vedno zastrašujoča bolezen, čeprav je vedno bolj premagljiva.

Reuters je v petek poročal o britanski raziskavi (objavljeni v prestižni reviji Nature Reviews in Drug Discovery), ki je ugotovila, da je razvoj zdravil proti različnim oblikam raka vse bolj uspešen. Prejšnja analiza iz leta 2004 je ugotovila, da samo 5 % od zdravil, ki dosežejo 1. fazo kliničnih testov, doseže prodajne police. Letošnja analiza pa kaže, da je takih zdravil bistveno več. Od 974 potencialnih zdravil, ki so jih začeli preizkušati na prostovoljcih od leta 1995, jih je v proizvodnjo prišlo 18 %. Razlog za tak porast učinkovitosti razvoja zdravil proti raku naj bi bil bolj usmerjeno iskanje učinkovin. Prva zdravila so bila splošno citotoksična, le da so bolj prizadela celice, ki se bolj intenzivno delijo (take so tumorske celice). Današnja generacija zdravil pa predstavlja učinkovine, ki so usmerjene na točno določene molekulske tarče ali procese, ki vodijo v nekontrolirano delitev celic.

Ko smo ravno govorili o cepivu... RTV SLO na svojem portalu piše, da naj bi Avstralci začeli razvijati cepivo proti kožnemu raku. O tarči, proti kateri naj bi bilo usmerjeno cepivo, pa ne piše nič. Zanimivo je morda predvsem to, da računajo, naj bi bilo cepivo na voljo v desetih letih "če bo vse potekalo po načrtih". To je morda tudi del odgovora na vprašanje, kdaj bo na voljo cepivo proti bakteriji, ki povzroča želodčne razjede... čeprav bi lahko šlo tudi hitreje. Glede na skopost sporočila v slovenščini, je smiselno, da pogledamo, kaj so v resnici sporočili Avstralci. Sydney Morning Herald, je na primer o tem včeraj zapisal, da gre za cepivo proti posebni obliki kožnega raka, ki nastane zaradi okužbe ploščatih kožnih celic z virusom papiloma! To pa je virus, proti kateremu je dr. Ian Frazer že razvil cepivo - cepivo proti raku materničnega vratu, ki še vedno razvnema (politične in zdravstvene) razprave tudi v Sloveniji. Klinični preizkusi cepiva proti kožnemu raku naj bi se začeli že naslednje leto, razvoj cepiva za široko uporabo pa naj bi trajal pet do deset let. Cepivo bo povsem neučinkovito proti melanomu - kožnemu raku, ki je še vedno izredno nevaren in najpogosteje neozdravljiv, saj predstavlja 75 % smrtnih primerov kožnega raka.

In ko smo ravno govorili o včerajšnjih novicah o raku: kot je Reuters zapisal danes, bo morda mogoče tumorje diagnosticirati hitreje in bolj preprosto z analizo krvi. Tumorske celice namreč tako kot več tipov sesalskih celic izločajo eksosome - z membrano obdane fragmente citoplazme. Odkritje eksosomov ni prav staro poglavje v celični biologiji. S premerom 50-90 nm lahko ti vezikli prenašajo proteine, pa tudi informacijsko RNA in ravno z analizo mRNA so ameriški raziskovalci na primeru možganskega tumorja preizkusili nov diagnostični pristop. mRNA nosi zapise za različne proteine, med drugim tudi za tiste, ki so značilni za tumorske celice in so posledica genetskih sprememb. Eksosomi pa ne samo da prenašajo dele celic po krvi, pač pa lahko celo vstopajo v druge celice. Tako lahko tumorski eksosomi vstopijo v druge tumorske ali v zdrave celice in vanje vnesejo tumorske beljakovine in mRNA. Raziskovalci pa razmišljajo, da bi lahko eksosome izkoristili tudi za zdravljenje, saj bi lahko vanje zapakirali zdravilo in tumorske celice bi ga vsrkale. Članek z opisom raziskave bo objavljen v reviji Nature Cell Biology.

9. nov. 2008

Slovenija zmagala na tekmovanju iz sintezne biologije

Sicer podatkov na spletu še ni, prihajajo pa prve informacije iz Bostona... Slovenska ekipa je zasedla prvo mesto v skupni uvrstitvi, prav tako pa prvo mesto v kategoriji Zdravje in medicina. Čestitam!

Za tekmovanje se je prijavilo 84 ekip iz 21 držav, kot ponavadi pa so med sodelujočimi ekipami tudi mnoge najuglednejše svetovne univerze. Študenti ljubljanske univerze so se prvič udeležili tekmovanja pred dvemi leti, ko so prav tako dosegli prvo mesto v skupni uvrstitvi, vendar je takrat tekmovalo manj kot 40 ekip. Lani so se uvrstili v finale in zasedli prvo mesto v kategoriji Medicina in zdravje, letos pa so uspeh še nadgradili. Lahko kar rečemo, da je ekipa naše univerze - ob velikem sodelovanju Kemijskega inštituta, ki vsakič prevzame največji mentorski zalogaj - najuspešnejša na svetu (če povprečimo dosedanje uspehe) in upam, da bo ta uspeh študentov in mentorjev še kdo opazil.

Veselimo se tudi že predstavitev projekta, ki jih bo verjetno več, na Kemijskem inštitutu in na fakultetah, s katerih prihajajo tekmovalci. Naj še enkrat naštejem člane slovenske tekmovalne ekipe: študenti Eva Čeh in Anže Smole (Biotehnologija), Ana Lasič (Medicina), Jerneja Mori (Mikrobiologija), Vid Kočar, Katja Kolar in Jan Lonzarić (Biokemija) in mentorji: Roman Jerala, Mojca Benčina, Monika Ciglič, Karolina Ivičak, Nina Pirher (Kemijski inštitut), Simon Horvat (Biotehniška fakulteta), Alojz Ihan (Medicinska fakulteta).

iGEM 2008 - Slovenija v finalu

Na YouTubu je (slab) posnetek razglasitve finalistov letošnjega tekmovanja študentskih raziskovalnih ekip iz sintezne biologije - v finale so se - sodeč po oznakah, ki jih ima video na portalu NowPublic - uvrstile ekipe univerz Berkeley, Harvard, Freiburg, CalTech, Taipei in Ljubljana. Posnetek je nastal včeraj zvečer po bostonskem času.

5. nov. 2008

Trije novi celotni genomi v reviji Nature

V jutrišnji številki revije Nature bodo objavili podatke o določitvi celotnih genomskih zaporedij kar treh ljudi. Doslej sta bila v celoti določena samo dva genoma, genom Craiga Venterja in genom Jamesa Watsona, torej dveh belcev. Tokrat so določili genom Afričana iz plemena Yoruba iz Nigerije in genom Kitajca iz skupine Han, tretji pa je genom pacientke z levkemijo. Za določitev afriškega in azijskega genoma so uporabili novo tehnologijo, pri kateri hkrati določilo le 35 nukleotidov zaporedja (pri klasičnih metodah so v enem postopku določili več sto do tisoč nukleotidov), vendar reakcijo hkrati izvedejo več tisoč reakcij (pri klasičnih metodah do 96 analiz hkrati). Sicer ima novi pristop nekatere slabosti, je pa vsekakor hitrejši in cenejši. Prvi od člankov v ospredju prikazuje značilnosti nove tehnologije, ki jo uporabi na primeru genoma Afričana. Članek ima več kot 160 avtorjev s 6 ustanov. Pri drugem članku pa je poudarek na značilnostih genoma in primerjava z znanima genomoma belcev ter standardnim zaporedjem, ki je končni rezultat projekta Človekov genom. S tem, ko smo dobili podatke o genomih Afričana in Azijca, bo mogoče natančneje ugotoviti, katera mesta v genomu so ključna za razvoj ras in barve kože, hkrati pa bodo postali osnova za določanje polimorfizmov znotraj posameznih populacij in med populaciji na različnih kontinentih.

Tretji genom je genom pacientke, ki je že umrla zaradi akutne levkemije in o tem delu poroča tudi Reuters. Določili so zaporedje genoma zdravih kožnih celic in rakavih celic kostnega mozga iste pacientke ter s primerjavo ugotovili, kateri geni so verjetno pomembni za razvoj bolezni. Dva od teh genov so sicer poznali že od prej, vendar so s sedanjimi rezultati ugotovili, da je verjetno pomembnih skupaj deset genov, ki, če mutirajo, lahko privedejo do razvoja bolezni. Med temi so trije supresorji tumorjev, štirje so pomembni pri rasti celic in eden verjetno vpliva na vnos zdravil v celice.

4. nov. 2008

Sintezna imunologija iz Ljubljane

Izraz 'sintezna biologija' počasi postaja domač, 'sintezna imunologija' pa se sliši novo. Prav to pa je najboljša oznaka za projekt, ki ga je za tekmovanje iz sintezne biologije iGEM 2008 pripravila ekipa študentov Univerze v Ljubljani. Kako visoko se bodo uvrstili letos? Počakati bo treba samo še štiri dni - srečanje ekip s predstavitvami projektov bo potekalo ta konec tedna na univerzi MIT v Bostonu.

O sintezni imunologiji je na konferenci SyntheticBiology 2.0 leta 2006 sicer govoril že nobelovec David Baltimore [video] in napovedal, da je boj proti nekaterim okužbam mogoč samo z usmerjenim spreminjanjem imunskega odziva. In prav v to smer gre raziskovalni projekt ljubljanskih študentov, ki so se problema okužbe z bakterijo Helicobacter pylori (temo sem na kratko predstavil avgusta) lotili s kombiniranim pristopom. Kot so razložili na svojih wiki-straneh, so razvili več biokock (imenujejo jih imunokocke), torej konstruktov na ravni DNA, ki so usmerjene proti istemu povzročitelju bolezni.

Osnova za popravljanje imunskega odgovora je molekula flagelina, ki je poglavitni protein bakterijskih bičkov. Ker je naravni flagelin H. pylori za človeški imunski sistem neprepoznaven kot tujek, so ga v laboratoriju spremenili, tako spremenjenega pa imunske celice prepoznajo in lahko sprožijo ustrezen odgovor proti bakteriji. Na osrednji del molekule flagelina iz H. pylori so na obeh koncih dodali regije, ki izhajajo iz flagelina bakterije Escherichia coli in ki so ključne za imunogenost te molekule. Na ta spremenjeni flagelin so nato dodali še enega ali več drugih epitopov iz različnih virulenčnih dejavnikov H. pylori. S tem se bi imunogenost še povečala.

Vprašanje, kako tak konstrukt izpostaviti organizmu, da bi res prišlo do razvoja imunskega odgovora, so rešili tako, da so pripravili tri različne načine vnosa, ki jih je mogoče med seboj tudi kombinirati. Pri prvem postopku so pripravili rekombinantni protein in ga uporabili kot klasično cepivo - taka rekombinantna cepiva proti nekaterim drugim povzročiteljem v svetu že s pridom uporabljajo. Drugi pristop je z gensko spremenjenimi bakterijami E. coli, ki bi same delovale kot cepivo. Bakterijam so nadomestili gen za lastni flagelin s kombiniranim konstruktom flagelina iz H. pylori. Tretji pristop pa je DNA-cepivo, kjer bi v pacienta vbrizgali namesto antigena (proteina) vektor z zapisom za spremenjeni flagelin in v celicah bi prišlo najprej do sinteze imunogenega proteina, nato pa do razvoja imunskega odgovora. Vse tri pristope so preizkusili na celičnih kulturah, preverili pa so tudi, ali pri poskusnih miših res pride do nastajanja protiteles proti bakteriji. Testi so pokazali, da do odziva pride, rekombinantni protein se sintetizira in poskusne miši res izdelujejo protitelesa proti bakterijskim epitopom.

Razen opisanih osnovnih rešitev so pripravili še vrsto dodatnih konstruktov za aktivacijo receptorjev TLR5, vse konstrukte pa so analizirali z molekularnobiološkimi in celičnobiološkimi testi. Skupaj so pripravili kar 137 novih biokock, kar je izjemno število (nekatere ekipe so v prejšnjih letih pripravile samo dva ali tri konstrukte), kar bodo ocenjevalci, upam, upoštevali pri izboru najboljših ekip. Rezultatov in pristopov je toliko, da upam, da jih bodo v Bostonu znali predstaviti na način, ki bo razumljiv in prepričljiv.

2. nov. 2008

Gene Planet, geneEplanet in geni

Mogoče zdajle malo razumem novinarje, ki se borijo za in potem predstavljajo ekskluzivne novice... torej, ekskluzivno, podatki, ki sem jih dobil o tej zmešnjavi glede podjetih, idej, produktov in storitev... iz prve roke.

Nekako tako je, kot je pisalo v komentarju na Nejčevem blogu. GenEplanet d.o.o. je slovensko podjetje, ki so ga ustanovili, da bi uresničili idejo (OK, ideja je izpred dveh let, ko je direktor študiral na Nizozemskem, s predmeta Genomika). To, kar bi mi imenovali komercializacija ideje, se v poslovnem svetu očitno imenuje 'razvoj storitve' - in brez podjetja se ne da pogovarjati z investitorji. GenEplanet ne bo ponudnik storitve osebne genetike. Šlo je samo za razvoj.

Razlog, zakaj je sestava ekipe (irskega) podjetja Gene Planet Ltd. tako skrivnostna, je v tem, da se še niso dogovorili, kdo bo prevzel katero funkcijo, verjetno pa bo to jasno prav kmalu in bo takrat, upamo, tudi objavljeno. V igri za mesta v odborih pa so strokovnjaki iz več držav. Zdaj, ko bo Gene Planet Ltd. začel poslovati, bo genEplanet d.o.o. morda začel razvijati naslednje storitve, sem zvedel.

Na mojo edino resno kritiko, da servis, ki ga oglašujejo, ne more biti slovenska inovacija, sem dobil odgovor, ki je verjetno kar blizu resnice - da ima Slovenija na leto dve do tri prave inovacije in da za dve nima smisla organizirati dogodka v Cankarjevem domu. Baje pa so na podjetje klicali kar sami organizatorji foruma inovacij in najprej so pri podjetju rekli, da ne bodo sodelovali. Organizatorji in ocenjevalci so menda točno vedeli, kakšna je situacija na tem trgu v svetu.

To, kar bo 'prodajal' Gene Planet Ltd., baje temelji na novih algoritmih in za svoje zaključke uporabljajo (tudi nekatera) druga polimorfna mesta v genomu, ki so statistično močnejša od tistih, ki jih uporablja konkurenca. Razen tega naj bi pri rezultatih podali statistično moč posameznega parametra.

Če bi te podatke zapisali na svojih straneh že prej, bi nam bilo prihranjeno nekaj iskanja in ugibanja.

No, srečno - in gremo za nekaj časa na druge teme...

1. nov. 2008

Osebna genomika, drugič

Na prejšnjo objavo sem dobil par besnih odgovorov, zato vseeno nekaj komentarjev.

Prvič, priznati moram dve napaki: Prvič, cena najema za kvadratni meter pisarne v Dublinu ni 5 EUR na mesec, pač pa 50 EUR (krivo je računanje na pamet: ~15.000 EUR za ~30 kv. metrov za ~10 mesecev). Drugič, ne drži, da so povsem primerljive analize v ZDA bile na voljo že pred dvema letoma. Projekt "Personal genome project" je George Church sicer predstavil pred tremi leti, genetski test spola pri zarodku je bil komercialno na voljo pred dvema letoma in pol, a ni šlo za analizo SNP-jev, prvi komercialni servis tega tipa analiz pa so zagnali jeseni leta 2007, torej lani.

Ne vem, ali morda iz tega, kar sem napisal, ni bilo dovolj jasno, zato tukaj izjavljam povsem direktno: nič nimam proti, da se je kdo v Sloveniji lotil servisa za genomsko analizo posameznikov - čas za osebno genomiko prihaja in biti prvi gotovo pomeni določeno prednost. Nič nimam proti nekdanjim študentom, ki si poiščejo zaslužek na tekmovalnem področju visokih tehnologij. Celo premalo jih je, mislim. Število majhnih in srednjih biotehnoloških podjetij v razvitih deželah zahodne Evrope je na število prebivalcev bistveno večje kot v Sloveniji in vsako tako podjetje je potencialni zaposlovalec naših diplomantov, če nič drugega. Edino, kar me je motilo je, da so za obetavno inovacijo na Slovenskem forumu inovacij razglasili nekaj, kar v osnovi ni slovensko. Prvič, servisi na področju osebne genomike v ZDA že obstajajo - junija je bilo na primer samo v Kaliforniji 13 podjetij, ki so ponujala genomske analize za trg. Drugič, analiz ne bodo izvajali v Sloveniji (vsaj utemeljeno predvidevam).

Ne misim, da je osebna (ali poosebljena) genomika nekaj nepotrebnega in nesmiselnega. Nasprotno: mislim, da bo v dveh do petih letih zbranih že dovolj podatkov, da bodo z večjo zanesljivostjo kot trenutno kazali na več povezav med genomom in lastnostmi posameznika kot trenutno. Razen tega bo treba bolj realistično kot trenutno razložiti, kar je s tovrstnimi analizami res mogoče trditi in katerih odgovorov ni mogoče dati. To sem osvetlil s primerom iskanja izvora prednikov - v slovenskem prostoru je na videz pomemben podatek, ali je bil prapraded iz Šaleške doline ali iz Solčave in praprababica iz Vinice ali s Kočevskega - teh odgovorov pa genomske analize ne morejo dati ne danes, ne čez pet let.

Osebna genomika ima svetlo prihodnost in kot tehnologija lahko pripomore k bolj učinkovitemu zdravljenju in preprečevanju razvoja nekaterih bolezni. Prav tako je lahko dobra tržna niša, saj je vsak prebivalec tega planeta potencialni pacient. O pomenu osebne genomike govori tudi podatek, da je 30. oktobra ugledna ameriška revija Time na seznamu 50 najboljših inovacij leta 2008 najvišje uvrstila ravno osebno genomiko - čeprav pod naslovom Komercialno DNA-testiranje. Nekateri strokovnjaki so sicer že izrazili dvom o tem, da je takšno priznanje utemeljeno - če nič drugega, tehnologija ni nova, pravijo, rezultati pa so morda nezanesljivi.

Ponavljam: čestitam za korajžo, za ostalo pa je še čas.
In - ne, nič nimam proti kravati in obleki. Pač sodi v poslovni svet in za slovesne priložnosti. Se pa res bolje počutim v majici (a to ni pomemben podatek).

29. okt. 2008

Osebna genomika - potegavščina ali (niti) ne?

Zadnje dni slišimo o podjetju Gene Planet z vseh koncev - včeraj zvečer na TV v Odmevih, na portalu MMC, danes o njih (upravičeno) kritično piše Nejc Jelen v svojem blogu... kaj je torej s tem podjetjem in kaj osebna genomika res zmore?

Po tem, kar piše na spletni strani podjetja, bodo novembra začeli izvajati analize genomov (ki bodo stale 299 EUR), rezultati pa bodo za vsakega posameznika kazali nagnjenost k razvoju nekaterih bolezni, možnost reakcij na določena zdravila, morebitne posebne lastnosti (tu pogosto poudarjajo talentiranost, a uradno na spletni strani izpostavljajo gene, ki vplivajo na dolgost življenja, odvisnost od nikotina, zaznavanje grenkega ipd.), izvor prednikov in seznam ljudi s podobnimi genomskimi lastnostmi. Veliko ali malo za 300 EUR? Vprašanje verjetno ni pravo, vsaj dokler se ne vprašamo, ali je zanesljive odgovore na vsa vprašanja res že mogoče dati z analizo genoma. In odgovor je preprost: vsega genom ne more povedati, omogoča pa, da se podjetje podpiše pod nekatere izjave, ki bodo nekatere na ravni splošnega, drugič pa bolj konkretne. Vseeno bolje kot vedeževanje iz kart...

Res je, kar omenja Nejc, da je usposobljenost ekipe podjetja Gene Planet lahko vprašljiva, saj trenutno o tem, kdo v ekipi sploh je, ni gotovih podatkov. Vemo, da je direktor podjetja Marko Bitenc (član študentske ekipe, ki je zmagala na tekmovanju iz sintezne biologije iGEM leta 2006 [popravek 1.11.: pravilno - leta 2007]) - po izobrazbi biotehnolog - študiral je v Ljubljani in na Nizozemskem, na eni od slik na spletu prepoznam še absolventa biokemije Petra Cimermančiča, ki je sodeloval v isti zmagovalni ekipi. Podjetje ima očitno slovenski sedež v starem ljubljanskem tehnološkem parku (če so podatki na njegovi spletni strani še pravilni), čeprav je na straneh podjetja naveden samo en naslov, ki pa je v centru Dublina na Irskem - glej ga šmenta, slučajno ravno na naslovu, znanem iz irske zgodovine po dogodku, imenovanem Krvava nedelja (21. novembra leta 1920 so v tej hiši umorili štiri angleške tajne agente). Cene najema pisarn v tem delu mesta so okrog 5 EUR [popravek 1.11.: pravilno - okrog 50 EUR] na kvadratni meter na mesec... ne verjamem pa, da bi tam bil kakšen laboratorij.

Genomske analize takega tipa, kakršne nam ponuja Gene Planet, opravljajo v ZDA že dalj časa (no, v tej branži dve leti nista tako malo) - če primerjate vsebino servisa deCODEme in tega, kar oglašuje Gene Planet, boste gotovo našli precej vzporednic. Ali pa si oglejte spletno stran podjetja 23andMe, ki ponuja podobne usluge za 399 USD. No, pri tem podjetju povedo o tehnologiji, ki jo uporabljajo, vseeno nekaj več kot ostali. Analiza je v resnici določitev ~600.000 tistih mest v celotnem genomu, ki so sorazmerno variabilna in ki lahko dajo nekatere informacije o lastnostih človeka. Uporabljajo komercialne biočipe podjetja Illumina z okrog 550.000 sondami, ki po vezavi razrezanega genoma dajejo informacijo o nukleotidih na izbranih variabilnih mestih. Tehnologijo se da kupiti, da pa se analize tudi opraviti drugod in tako verjetno počne velika večina ponudnikov izdelave DNA profila posameznikov.

Če je analiza izvora prednikov v ZDA še kolikor toliko zanimiva zadeva, saj gre za izrazito multietnično okolje, bodo rezultati za slovensko populacijo bržkone dokaj dolgočasni, saj bo praktično pri vseh pisalo kaj takega kot 'imate prednike, ki izhajajo iz Srednje Evrope in Jugovzhodne Evrope'. Nekaj teh podatkov bo verjetno temeljilo tudi na analizi variabilnih mest v genomu mitohondrijev, ki jih dedujemo le po materini strani.

Če smo pošteni, bi morali priznati, da podjetje v Sloveniji ni ravno inovativno, je pa sorazmerno hitro zagrabilo tujo idejo, ki temelji na najsodobnejši tehnologiji. OK, ideja je bila dokaj logična, ko se je pojavila delujoča in zanesljiva tehnologija in ko so se v literaturi nabrali dovolj verodostojni podatki o tem, kaj katera varianta v genomu pomeni na ravni celotnega organizma. Malo bolj strokovno povedano, polimorfizme posameznih nukleotidov (SNP-je) je bilo treba povezati s fenotipi, pazljivo je treba brati rezultate projekta HapMap (analize haplotipov) in sestaviti celotno sliko. Čez dve leti bodo podatki bolj zanesljivi, analize cenejše in analiziranih lastnosti več.

Očitno so ocenjevalci inovativnosti v podalpskih geografskih širinah predvsem ekonomisti, ki razmišljajo, kaj se bo prodajalo, čeprav raziskovalci inovativnost presojamo drugače kot skozi morebitni profit. Ampak priznajmo, fantje in punce (da so zraven tudi punce, je mogoče reči po tem, da piše, da imajo v firmi ženske 'povprečno tveganje za razvoj prstnega raka' [30.10. 0b 00:20] - no, tega pa ni pisal biokemik, vsaj upam, da ne...) so se znašli, bili so prepričljivi, pravi trenutek na pravem mestu so oblekli suknjič in kravato in to jim je prineslo par vidnih uvrstitev - podjetje z najboljšim poslovnim načrtom in uvrstitev med osem finalistov slovenskega tekmovanja start-up podjetij (marec 2008) ter med 30 top inovacij na 3. Slovenskem forumu inovacij (oktober 2008). Recimo, da jim čestitamo za korajžo, za ostalo pa je še čas.

22. okt. 2008

Dve izvrstni objavi naših biokemikov

Saj vem, da je z zamudo, ampak o tem je treba nekaj reči. Slovenski molekularni biologi in biokemiki se prebijajo v vse bolj ugledne revije in letos sta uspeli vsaj dve (sporočite, če sem kakšno spregledal). Skupina Romana Jerale je na osnovi lastne raziskave receptorjev, ki prepoznavajo in celici posredujejo informacijo o okužbi, objavila kratek članek v reviji Nature Structural and Molecular Biology. Raziskovalno delo je razloženo na strani Kvarkadabre in predstavljeno v sestavku v Delu. Revija, v katero so se prebili, je po faktorju vpliva (11,09) na drugem mestu med 69 revijami s področja biofizike in na 12. mestu med 263 revijami s področja biokemije in molekularne biologije. [Za tiste, ki ne veste, kaj je faktor vpliva: gre za nekakšno oceno znanstvene revije, ki temelji na številu citatov: višja ocena pomeni več citatov, kar pomeni, da so v reviji objavljene bolj pomembne raziskave.]

Druga pomembna letošnja objava bo izšla v reviji Trends in Biochemical Sciences (v elektronski obliki je na voljo od začetka prejšnjega meseca), avtorja pa sta Gregor Anderluh in Jeremy Lakey. Gre za pregledni članek, ki povzema trenutno znanje na področju proteinov, ki delujejo s tem, da poškodujejo celične membrane (na primer razni toksini). Kolega Anderluh se z membranskimi proteini ukvarja na Katedri za biokemijo Oddelka za biologijo Biotehniške fakultete. Revija TiBS je po uglednosti na petem mestu med 263 revijami s svojega področja (faktor vpliva 14,99).

Med lanskimi vrhunskimi objavami je gotovo na prvem mestu članek v reviji Nature, pri katerem je bila soavtorica Nika Lovšin z naše katedre na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo. Nature je na seznamu revij, ki objavljajo članke z več področij znanosti, na prvem mestu (faktor vpliva 28,75). Predlani je bila gotovo najuglednejša objava Borisa Turka z Odseka za biokemijo, molekularno in strukturno biologijo Instituta "Jožef Stefan" v reviji Nature Reviews in Drug Discovery, ki je na drugem mestu med 199 revijami s področja farmakologije in farmacije (faktor vpliva 20,97).

Vsaka objava v revijah, ki sodijo v zgornjo četrtino s seznama na svojem področju, je za slovenske raziskovalce velik dosežek in vsako leto jih je na našem področju gotovo manj kot deset, uvrstitve med zgornjih 5-10 % revij pa so še bolj redke in jih je res treba izpostaviti.

15. okt. 2008

Nič o GFP-ju?

V Kavarni ob robu vesolja si lahko preberete, kako so odkrivali HIV in kakšno tekmovanje med Francozi in Američani je potekalo v ozadju. Tako so se morda Američani letos ob podelitvi Nobelove nagrade za medicino počutili opeharjene, a verjetno povsem neupravičeno. O virusih HIV in HPV se da veliko povedati, pa še vsak si ob tem kaj predstavlja. Kaj pa Nobelova nagrada za kemijo? Zgodba morda ni tako napeta, je pa vseeno zanimiva. Podelili so jo za odkritje, razlago delovanja in uporabo zelenega fluorescirajočega proteina (GFP), brez katerega si sodobnih raziskav v celični in molekularni biologiji ne moremo več predstavljati.

Začelo se je leta 1962, ko je Osamu Šimomura iz pacifiških meduz vrste Aequorea victoria izoliral protein, ki je ob vezavi kalcija oddajal modro svetlobo. Šimomura se je že prej ukvarjal s proteini, ki sodelujejo pri bioluminiscenci, a iz drugih organizmov. Da bi uspel izolirati dovolj proteina, je moral stisniti in precediti 'sok' iz tisočev in tisočev meduz. Protein, ki veže kalcij, je imenoval ekvorin in ugotovil, da bi ga bilo mogoče uporabiti kot senzor za koncentracijo kaclija v celici. Če bi v celice spravili ekvorin, bi ta oddajal modro svetlobo - več ko je kalcija, močnejša bo. Članek o tem je objavil v ugledni reviji Science leta 1963. Šele precej kasneje, sredi sedemdesetih let, so razložili, da modra svetloba ekvorina ni končni produkt bioluminiscenčnih reakcij, pač pa ta deluje na drug protein, zeleni fluorescirajoči protein, ki nato oddaja zeleno svetlobo. Šimomura je v več člankih poročal, kako je prišlo do odkritja ekvorina in kako obsežna predelava meduz je bila potrebna, da je s sodelavci lahko izoliral dovolj velike količine proteina za natančnejšo analizo. Vsak dan so morali predelati več kot 3000 meduz, ki so jih dobili od ribičev.
Na kratko je prispevek Šimomure k odkrivanju GFP-ja prikazan na spletni strani o zgodovini odkrivanja in uporabe tega proteina.

Drugi letošnji nagrajenec je Martin Chalfie, ki sploh ni raziskoval GFP-ja, pač pa genetiko valjastih črvov (Caenorhabditis elegans) in je o GFP-ju slišal na nekem seminarju leta 1988. Takoj si je zamislil, da bi GFP uporabil za testiranje promotorjev - močni promotorji (mesta za vezavo encima, ki DNA prepisuje v mRNA), povezani z zapisom za GFP, bi povzročili, da bi se črvi pod modro svetlobo zeleno svetlikali. Ker pa v tistem času sploh še ni bilo znano zaporedje nukleotidov v genu za GFP (te eksperimente je delal Douglas Prasher, ki si je za cilj zadal, da bi GFP povezal s hemoglobinom in s tem fluorescenčno označil hemoglobin v celici), je uspel pripraviti ključne konstrukte šele leta 1994.

Tretji dobitnik Nobelove nagrade za kemijo pa je Roger Tsien. Sredi osemdesetih se je ukvarjal s senzorji za kalcij, a se je šele po desetih letih ponovno vrnil k tej temi in razvil serijo fluorescirajočih molekul na osnovi GFP, ki fluorescirajo v drugih barvah in močneje kot izhodni GFP. Osnova za razvoj novih verzij je bilo razumevanje mehanizma fluorescence v GFP-ju (to je v osnovi razvozlal Šimomura leta 1979), poznavanje nukleotidnega zaporedja (Prasher, 1992) in prostorske zgradbe zelenega fluorescirajočega proteina (objavljeno 1996).

Zanimivo je, da je pri odkrivanju GFP sodelovala tudi Slovenka Katjuša Brejc, ki je v devetdesetih delala na Nizozemskem in je prva avtorica članka, v katerem so objavili mehanizem fotoizomerizacije med dvema oblikama GFP (1997).

6. okt. 2008

Genom pšenice (že) čez pet let

Mogoče se zdi presenetljivo, da so raziskovalci 'razvozlali' genom človeka že pred osmimi (končna verzija pred petimi) leti, prav tako genom prve rastline, navadnega repnjakovca (Arabidopsis thaliana), medtem ko genomov kmetijskih rastlin kot sta koruza in pšenica sploh še ne poznamo. Od kmetijskih rastlin pravzaprav natančno poznamo le genom riža (2002), čeprav bi si lahko s poznavanjem genoma koruze in pšenice precej pomagali pri razvoju novih sort.

Problem pri določanju zaporedja genoma pšenice je predvsem njegova izredna velikost. Človekov genom obsega 2,8 milijarde nukleotidnih parov, genom pšenice pa okrog 17 milijard - torej je okrog šestkrat večji od človekovega in vsebuje 42 kromosomov. Nadaljnji problem je, da je genom pšenice heksaploiden - poenostavljeno rečeno vsak od sedmih kromosomov nastopa v dvakrat treh kopijah, ki pa se med seboj nekoliko razlikujejo. Zato je zelo težko natančno reči, da nek kos zaporedja pripada točno določenemu kromosomu, ne pa eni od ostalih 'kopij'. Razen tega pa je v genomu zelo velik delež ponavljajočih se zaporedij. Samo 3. kromosom je pri pšenici več kot dvakrat večji kot celotni genom riža in zaradi tega ni nenavadno, da je določitev enega od kromosomov pšenice zaslužila objavo v zadnji številki revije Science, o dosežku pa je poročal tudi Reuters. Konec koncev je pšenica glavni vir prehrane za več kot tretjino človeštva. Od treh parov tretjih kromosomov so uspeli določiti zaporedje kromosomu 3B, ki obsega skoraj eno milijardo baznih parov. Dolgo so celo verjeli, da tako kompleksnih genomov sploh ne bo mogoče razvozlati, kar je verjetno tudi razlog, da multinacionalke, ki se ukvarjajo s proizvodnjo semen, v te raziskave niso investirale.

Heksaploidnost je posledica treh pomembnih evolucijskih dogodkov v razvoju današnje pšenice, razlaga najava članka. Najprej je s kombiniranjem dveh celotnih genomov divjih trav nastal prednih pšenic, nato pa je prišlo do vključitve genoma še ene divje pšenice in tako imamo v jedru vsake celice pšenice tri (verjetno precej) kompletne diploidne genome, kromosome in genome pa označujejo s črkami A, B in D.

Nukleotidno zaporedje 3. kromosoma so določili tako, da so kromosom razrezali na dolge kose in jih vstavili v umetne bakterijske kromosome, ki so jih ponovno rezali in določili zaporedja kratkih kosov. Ta delna zaporedja so končno s pomočjo računalniških programov sestavili v tako imenovane 'kontige'. Na kromosomu so določili več kot 1400 molekularnih značilnosti. Čeprav se zdi morda preprosto, je bilo vendarle zelo težko izolirati samo enega (B) od treh variantnih (A, B, D) kromosomov. Pri ločevanju in izolaciji je bil ključen prispevek čeških raziskovalcev iz Olomouca, ki so omogočili ločitev velikih kromosomov z zelo majhnimi razlikami v dolžini.

Prve uporabne raziskave, ki izhajajo iz določitve genoma kromosoma 3B, so usmerjene na razvoj odpornosti proti žitni rji, ki napada pšenico v vzhodni Afriki, razširila pa se je tudi že na Bližnji vzhod.

28. sep. 2008

Izvorne celice s pomočjo adenovirusov

Lani poleti je bila velika novica s področja celične biologije priprava tako imenovanih induciranih pluripotentnih izvornih celic (iPS) s pomočjo retrovirusov, o čemer sem pisal tudi na tem blogu. S postopkom reprogramiranja je namreč mogoče odraslo (diferencirano) celico spremeniti v celico, iz katere se lahko razvijejo številni drugi tipi celic. V odraslo celico je treba vstaviti le zapis za štiri proteine. Retrovirusi imajo to slabo - po svoje pa tudi dobro - lastnost, da se vključijo v kromosomsko DNA, s tem pa zapise za štiri transkripcijske faktorje, ki so pomembni za dediferenciacijo, stabilno vključijo v genom. Izražanje teh genov sprva res povzroči pretvorbo v pluripotentno celico, kasneje pa bi lahko prišlo do spremembe v rakavo celico. To seveda predstavlja veliko oviro za morebitno izkoriščanje iPS za zdravljenje. Zato so raziskovalci iskali drugačen način vnosa in izražanja tistih genov, ki omogočijo celično spremembo.

V četrtkovi izdaji Science Express (spletne novice revije Science, ki pogosto napovedujejo članke v tisku) so objavili, da lahko pri miših iPS-celice dobijo z adenovirusno okužbo na primer kožnih celic. Prednost adenovirusov je, da povzročajo pri ljudeh sorazmerno nenevarne prehlade, predvsem pa je prednost ta, da se geni, ki vstopijo v tarčno celico, ne vključijo v genom, pač pa se izrazijo le prehodno. Proteini torej nastanejo in opravijo svojo funkcijo, ne morejo pa delovati tako dolgo, da bi se celica spremenila v tumorsko.

Novico vzemam po agenciji Reuters.

24. sep. 2008

Jesen je tu

Še za odštevanje dni do začetka semestra ni časa... Naenkrat se je nabral kup seminarjev, kolokvijev in izpitov, sestankov, raziskovalnih rezultatov, ki jih je treba obdelati, ... in med vse to je padlo povabilo revije Emzin, da v naslednjih dveh tednih pripravim prispevek na temo 'Čas' in v njem predstavim, kako na čas gledamo naravoslovci. Nekaj ur sem si vzel za premislek, potem pa privolil, saj je tema prav neverjetna - ali se ne pritožujemo ves čas, da nam zmanjkuje časa? Kako v resnici dojemamo čas in zakaj ga dojemamo tako? Otrok čas ne preganja, kasneje pa nam gre čas vedno hitreje, pri čemer vemo, da - vsaj v grobem - čas mineva fizikalno vedno enako hitro. Danes seveda še ne vem, kaj bo na koncu v članku, se pa po svoje že veselim razmisleka in pisanja. Če bo čas.

Druga na videz nepomembna stvar to jesen je pisanje in pošiljanje raziskovalnega članka v objavo. Po mesecih sestavljanja novega vektorja za izražanje genov v bakterijskih celicah smo zbrali dovolj zanesljivih rezultatov, da smo se odločili napisati članek in ga poslati v uredništvo ene od biotehnoloških revij, da ga ocenijo in, upamo, tudi objavijo. To se res ne sliši prav nič razburljivo, vendar je tokrat novo to, da gre za prvi članek z novega področja dela. Doslej sem vse tiste znanstvene objave, pri katerih pripravi sem pomembno sodeloval, imel s področja, ki so ga nekako zasnovali drugi - če rečem poenostavljeno, sem bil vedno zraven pri delu, ki so se ga izmislili drugi. Tokrat pa je drugače, saj sem si jaz izmislil, kaj bomo naredili - in stvar je uspela. Zdaj pa upamo, da bodo recenzenti razumeli, zakaj je naše delo pomembno in ga bodo objavili.

Pri objavljanju gre vedno za zanimiv postopek izbora ustrezne revije. S področja molekularne biologije v svetu izhaja okrog 250 revij, ki so nekatere bolj, druge manj specializirane za ožja področja, razlikujejo pa se tudi po razširjenosti bralcev in po uglednosti, ki se meri z indeksom citiranosti (faktorjem vpliva). Izbrati je treba ravno prav ugledno revijo s širokim krogom bralcev in z ravno pravo specializacijo (v nasprotnem tvegamo, da urednik reče, da članek ne obravnava področja, ki ga pokriva njegova revija in ga po kratkem postopku zavrne). Zdaj nas čaka verjetno okrog dvomesečno čakanje na mnenje uredništva in recenzentov. To, da bi članek brez pripomb objavili, se zgodi zelo redko, zato smo po navadi avtorji veseli že, če dobimo sporočilo, da bodo članek objavili 'z manjšimi popravki' - kar pomeni, da je treba morda kaj dodatno razložiti, utemeljiti ali komentirati kakšne spregledane rezultate drugih avtorjev. Upajmo, da bo tokrat ostalo pri tem, čeprav se neredko zgodi, da recenzenti zahtevajo dodatne eksperimente, kar pa včasih lahko traja več mesecev, zato v takem primeru avtorji včasih članek raje pošljejo v drugo, manj zahtevno revijo. No, bomo videli, kako bo pri nas. Recimo, da bomo imeli srečo.

7. sep. 2008

Imunski sistem in virus HIV

Ta teden vsi viri (tudi npr. RTV SLO in Reuters), ki sledijo dosežkom v znanosti, omenjajo članek, ki je izšel v reviji Science in v katerem ameriški raziskovalci poročajo, da bi človek verjetno uspel razviti protitelesa proti virusu HIV, če virus ne bi razgradil enega od obrambnih proteinov, APOBEC3.

O HIV-u sem nekaj napisal že lani, ko se je z novim pristopom k zdravljenju okužbe s tem virusom ukvarjala študentska ekipa ljubljanske univerze za tekmovanje iz sintezne biologije (iGEM 2008). Izhajali smo iz tega, da učinkovitega cepiva proti virusu HIV ni mogoče pripraviti zaradi velike hitrosti mutiranja proteinov na površini virusnega delca. Naš pristop je bil originalen, vendar s stališča razvoja zdravila vseeno dokaj kompleksen, saj gensko zdravljenje še ni v taki stopnji razvoja, da bi ga splošno uporabljali.

Tokratna novica je morda pomembna za boj proti virusu HIV, ker izhaja iz podatka, da okuženi ljudje praktično ne izdelujejo protiteles proti virusu, to pa se zgodi, ker virus s svojim sicer omejenim arzenalom lastnih proteinov inaktivira protein APOBEC3. Vsaj poskusi na miših, okuženih z virusom, ki je nekoliko podoben virusu HIV pri človeku, tako kažejo. Če bi uspeli zavreti inaktivacijo APOBEC3, bi imunski sistem sam izdeloval protitelesa proti HIV-u. Recimo, da bi jih bilo dovolj in bi bila zadosti učinkovita za postopno odstranitev virusa - a tega v resnici ni mogoče zagotovo trditi.

APOBEC3 ni nek nov skrivnosten protein. Kratica pomeni po slovensko 'urejevalni kompleks 3 apolipoproteina B', kar verjetno za celotno razumevanje niti ni bistveno. Pri človeku najdemo kar sedem genov APOBEC3, ki so vsi nastali z duplikacijami na 22. kromosomu in nekateri verjetno niti ne zapisujejo za funkcionalne proteine (so torje presvdogeni). Ime so dobili samo zato, ker so precej podobni zapisu za APOBEC1, za katerega pa vedo, da deaminira citidin (C) v uracil (U) in s tem lahko uravnava izražanje nekaterih genov. Težko pa je reči, da to nujno velja tudi za APOBEC3.

Zanimivo je, da je lani izšel članek o vlogi APOBEC3 pri zaviranju razvoja raka mlečne žleze pri miših. Gre za obliko, ki jo povzroča virus, APOBEC pa naj bi s spreminjanjem C v U motil pravilno prepisovanje virusnih genov. Soavtorja tega članka, ki ga je objavila prestižna revija Nature, sta bila tudi Matija Peterlin s Kalifornijske univerze San Francisco in Nika Lovšin z naše Katedre za biokemijo, ki je pri prof. Peterlinu opravljala podoktorski staž. Skratka, izkazalo se je, da verjetno deaminacija ni edina aktivnost proteina APOBEC3 in da ta protein deluje na ravni imunskega odgovora. Učinkovit je bil tudi človeški protein APOBEC3G.

Tokrat so raziskovalci v članku razložili, da je protein APOBEC3 tisti, ki lahko miši zaščiti pred okužbo s Friendovim virusom 3. Nekatere miši so odporne proti temu virusu, ni pa bilo jasno, zakaj. Zdaj so ugotovili, da je odpornost posledica izražanja APOBEC3 in če so ta gen inaktivirali, so miši, ki so bile prej odporne, zbolele. Razen tega so ugotovili, kaj je vzrok občutljivosti na virus: v celicah pride do neobičajnega izrezovanja intronov v mRNA. APOBEC3 v nadaljevanju na nek način deluje na imunski sistem, ki prepreči virusno okužbo.

Kot vidite, gre za še vedno ne v celoti znano pot delovanja, a prvi člen je po večletnih raziskavah vendarle znan. Špekulacije, da bi bilo mogoče na osnovi tega znanja zdraviti retrovirusne okužbe pri človeku, so za zdaj res samo to - špekulacije. Treba bo še veliko dela na miših in na celičnih modelih, preden bo mogoče reči, kako ohraniti polno aktivnost proteina APOBEC v prisotnosti virusa, potem pa sledi še dolga pot razvoja in testiranja morebitnega zdravila.

3. sep. 2008

Virusna okužba preko DNA staršev

Dojenčki včasih dobijo vročino in po tem 'vročinske izpuščaje' in šele pred 16 leti so ugotovili, da ne gre za vročino kar tako, pač pa so ti bolezenski znaki posledica okužbe s virusom herpesa 6 (HHV-6). Za virus pa so menili, da preide z matere na novorojenca preko placente. Izkazalo pa se je, da je pot prenosa največkrat drugačna, sem prebral na spletni strani agencije Reuters.

Kot bo objavljeno v reviji Pediatrics, je virus HHV-6 skrit v kromosomih enega od staršev in tako preide na zarodek. Okuženi morajo biti kromosomi v spolnih celicah - spermijih ali jajčecih, kar pa verjetno ni taka redkost, saj so prisotnost protiteles proti HHV-6 našli praktično pri vseh ljudeh, ki so jih testirali (prisotnost protiteles je znak, da je telo prišlo v stik z virusom oziroma da je bil človek z virusom okužen).

Pri 85 okuženih dojenčkih so raziskali, kako so se okužili in ugotovili, da so se preko starševskih kromosomov okužili skoraj vsi; samo 14 % se jih je okužilo preko placente. Zanimiv je tudi podatek, da se je virus v kromosome vključil v bližini koncev, telomerov.

Sistem prenosa virusov na potomce preko DNA je bil doslej znan samo pri endogenih retrovirusih, ki pa ne povzročajo bolezenskih znakov in ne sprožijo imunskega odgovora.

Samo to, da novorojenec na svet prinese virus HHV-6, morda še ne pomeni, da se bo virus tudi v resnici aktiviral in povzročil bolezen, zato bo treba okužene dojenčke spremljati še naprej in ugotoviti, ali in če, kako, pride do aktivacije virusov, ki so vključeni v DNA.

13. avg. 2008

Prvi podatki o slovenski ekipi za iGEM2008

Letošnja študentska ekipa za tekmovanje iz sintezne biologije iGEM2008 je na spletu predstavila prve podatke, tako da vemo, kdo so člani ekipe in s čim se ukvarjajo to poletje.

Ekipa je tokrat bolj interdisciplinarna kot v preteklih dveh letih, saj jo sestavljajo študenti štirih študijskih programov: Biokemije (Katja Kolar iz 3. letnika, ki je sodelovala že v lanski ekipi, ter Jan Lonzarič iz 3. letnika in Vid Kočar iz 2. letnika - oba sta najboljša študenta v svojem letniku), Mikrobiologije (Jerneja Mori iz 4. letnika), Biotehnologije (Eva Čeh in Anže Smole iz 3. letnika) in Medicine (Ana Lasič iz 4. letnika).

Tudi tokrat se bodo tekmovalci lotevali problema, povezanega z zdravjem. Po sepsi (2006) in AIDS-u (2007) so letos poiskali problem, ki je morda še bolj relevanten: okužba z bakterijo Helicobacter pylori. Čeprav je znano, da lahko povzroči želodčno razjedo, lahko privede tudi do raka na želodcu ali dvanajstniku. Okužbo danes zdravijo s kombinacijo antibiotika in zaviralca protonske črpalke. Slednji zmanjšuje proizvodnjo želodčne kisline. Problem tovrstnega zdravljenja je predvsem visoka cena in nekateri stranski učinki, zato se je ekipa odločila, da bi pripravili cepivo proti bakteriji, ki jo najdemo v povprečju pri vsakem drugem prebivalcu našega planeta.

V evoluciji je H. pylori razvila celo vrsto obrambnih mehanizmov, ki bakterijo skrijejo pred delovanjem imunskega sistema. Zato je naloga, ki so si jo izbrali v letošnji slovenski ekipi, zelo zahtevna. Ker je cilj tekmovanja priprava genetsko zasnovanih strojev, bo šlo očitno za nov pristop k zdravljenju. V mentorski ekipi sta tokrat ob prof. Jerali s Kemijskega inštituta in Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo še profesorja Simon Horvat z Oddelka za zootehniko Biotehniške fakultete in prof. Alojz Ihan s Medicinske fakultete. Podatke o opravljenem delu lahko pričakujemo v oktobru, saj je srečanje ekip s predstavitvami na vrsti prvi teden v novembru. Wiki-stran slovenske ekipe zaenkrat še ne vsebuje veliko podatkov, gotovo pa jo bodo postopno zapolnili z razlagami in rezultati.

5. avg. 2008

Učitelji mojih učiteljev

Slovensko biokemijsko društvo letos praznuje 25-letnico delovanja (čeprav so se biokemiki že prej združevali v Biokemijski sekciji Slovenskega kemijskega društva). Ob tej priložnosti bo društvo izdalo brošuro s podatki o dosedanjem delovanju in uspehih, upamo pa tudi na kakšne spomine 'iz prve roke'. Biokemija pri nas pa se seveda ni začela z ustanovitvijo društva, zato sem se odločil zbrati nekatere podatke o tem, od koga so se biokemije učili naši učitelji biokemije. Čeprav je težko potegniti ločnico med kemijo naravnih spojin, organsko kemijo in biokemijo pred letom 1955, so bili podatki o generaciji biokemikov, rojeni pred letom 1925, zelo zanimivi. Čeprav se zdijo raziskave z današnjega stališča morda primitivne, so se biokemiki že v petdesetih letih izpopolnjevali v tujini, mnogi učitelji pa so začeli svojo strokovno pot v industriji in na raziskovalnih inštitutih.

Kdo je začetnik slovenske biokemije je seveda težko reči. Morda bi lahko za začetnika vendarle šteli Maksa Samca, ki je bil prvi predavatelj kemije na ljubljanski univerzi, precej svojega raziskovalnega dela pa je posvetil polisaharidu škrobu. Tudi prvi doktorat, ki ga je podelila Univerza v Ljubljani, je bil iz (bio)kemije in morda ni širše znano, da je prva doktorirala Anka Mayer iz kemije - že 15. julija 1920, torej manj kot eno leto po tem, ko je bila univerza ustanovljena. Naslov njenega doktorata je bil "O učinkovanju formalina na škrob".

V Wikipediji sem zbral več biografij in bibliografij prve generacije biokemikov v Sloveniji in vas vabim, da si jih preberete in ustvarite svoje mnenje o tem, kakšna so bila prva desetletja biokemije pri nas.

Maks Samec (1881 - 1964)
Riko Repič (1910 - 2003)
Dušan Stucin (1915 - 1976)
Igor Belič (1919 - 1999)
Savo Lapanje (1925 - 1997)

24. jul. 2008

Klonov še ne bo na evropskih krožnikih

Kot poroča Reuters, je Evropski urad za varno hrano (EFSA) danes objavil stališče, da hrane iz kloniranih živali (še) ni pripravljen sprejeti kot varne, saj o njej še ni znanih dovolj podatkov. Čeprav menijo, da klonirane živali ne predstavljajo nevarnosti za okolje niti za zdravje človeka (to so objavili že januarja letos), obstaja dvom, ali so živalski kloni res vzgojeni v razmerah, ki so nesporni. Predvsem je vprašljivo zdravje klonov in nadomestnih živalskih mater ter s tem povezana dobrobit živali. Ni pa mogoče tudi povsem izključiti, da bi prav zaradi teh življenjskih pogojev prišlo do vplivov na varnost hrane, pripravljene iz kloniranih živali.

V vseevropski analizi, ki jo bodo septembra izvedli med potrošniki, bodo ugotovili, kakšen je odnos Evropejcev do mesnih izdelkov iz kloniranih živali. Ker se zna zgoditi, da bodo mnenja deljena, bo verjetno ostalo pri tem, da bo tema (p)ostala ena od tistih, v katerih se bodo spopadali znanstveni argumenti, etični pomisleki, moralna načela in prepričanja kar tako, podobno kot to poteka s gensko spremenjenimi rastlinami in živilskimi izdelki na njihovi osnovi.

Nedvomno je lahko hrana iz kloniranih živali bolj zdrava (npr. manj maščob v mišičju), meso je lahko mehkejše in pridelava cenejša. EFSA je v prvih izjavah sicer nakazovala, da bo tako kot v ZDA tudi v Evropi hrana iz živalskih klonov veljala za neoporečno, v zadnji izjavi pa se je odločila za večjo previdnost.

Znanstveno stališče agencije EFSA si lahko v originalu preberete na njihovi spletni strani - pod objavo za medije so povezave na celotno mnenje (datirano s 15.7.2008), zaključke iz javne razprave, etična vprašanja in FAQ .

Čeprav EFSA med nasprotniki GS hrane velja za neverodostojno skupino podkupljenih znanstvenikov (kar seveda še zdaleč ni res), je s svojo previdno odločitvijo tokrat pokazala, da zna upoštevati tako znanstvene kot etične vidike GS hrane. Morda se prepad med ameriškim in evropskim dojemanjem varne hrane s tem veča, razprave o GS hrani v Evropi pa ne umirjajo. Verjetno bo trajalo več let, da bodo postopki jedrnega prenosa pri sesalcih postali tako učinkoviti, da bo uspešnost kloniranja sprejemljiva, s tem pa bodo odpadli tudi nekateri etični pomisleki - še zdaleč pa ne vsi.

10. jul. 2008

Kavarna ob robu vesolja

Z veseljem sporočam, da je Nejc Jelen (moj bivši študent ;-)) začel pisati blog "Kavarna ob robu vesolja". V treh dosedanjih objavah na slikovit način piše o krikih Zemlje in tem, kdaj in kako se je na Zemlji razvilo življenje. Priporočam v branje in upam, da Nejcu ne bo zmanjkalo volje. Idej za pisanje mu gotovo ne bo.

8. jul. 2008

Umetna DNA - res 'končno'?

RTV Slovenija nam je na spletu spet predstavila nekaj posebnega. Pišejo, da naj bi japonski kemiki sintetizirali molekulo DNA, ki naj bi bila narejena 'skoraj popolnoma iz umetnih delov'. Uspelo naj bi jim 'spojiti štiri popolnoma nove umetne osnove znotraj ogrodja DNK-molekule, vzete iz sladkorja', s tem pa naj bi izboljšali gensko zdravljenje in prispevali k napredku v razvoju nanoračunalnikov.

Pa lepo po vrsti... Prvič, lahko bi rekli, da DNA sintetizirajo iz umetnih delov že približno 40 let. Sinteza DNA poteka v 4-stopenjskem postopku na inertnem nosilcu, reagenti, ki jih pri tem uporabljajo, pa so nedvomno 'umetni', saj so naravne molekule preveč reaktivne, da bi sinteza lahko potekla kontrolirano. Reaktivne skupine je treba ustrezno zaščititi in potem selektivno modificirati, da se povežeta dve točno določeni komponenti. Sama sinteza DNA torej ni nič novega.

Japonski raziskovalci naj bi tokrat spojili štiri umetne osnove, vzete iz sladkorja. Kaj naj bi bilo to? Značilno za DNA je, da je sestavljena iz štirih različnih organskih baz, ki so vezane na sladkor (deoksiribozo), torej štiri različne nukleotidne baze (A, C, G, T) in en tip sladkorja, pri tem pa so sladkorji povezani med sabo s fosfatnimi skupinami (fosfodiestrska povezava). So tokrat res baze nadomestili s sladkorji? Bi taka DNA sploh bila stabilna?

Poglejmo torej, kaj so naredili raziskovalci Univerze v Tojami. Članek o njihovem delu bo izšel v reviji Journal of the American Chemical Society 23. julija, tokrat pa podatke povzemam s portala Nanowerk. Že iz naslova članka ("Umetna DNA, sestavljena izključno iz nenaravnih C-nukleozidov s štirimi tipi nenaravnih baz") je jasno, da nova DNA ni sestavljena iz 'snovi vzetih iz sladkorja', pač pa gre za nenaravne baze. Res pa je, da v naslovu omenjajo nukleozide. Nukleozid je ime za povezavo ene riboze (sladkorja pentoze) in ene nukleinske baze.

Namesto štirih (naravnih) nukleinskih baz so tokrat raziskovalci pripravili analoge, ki so po svoji zasnovi vsi podobni in imajo v strukturi samo en obroč (pirimidin). V naravni DNA se namreč v dvojni vijačnici vedno poveže ena baza z enim obročem z eno bazo z dvema obročema (purin), tokrat pa sta v paru dva enojna obroča, toda tako, da je en par povezan z dvema, drug par pa s tremi vodikovimi vezmi, enako kot v naravni DNA. Komplementarnost je torej kemijsko omejena.

Doslej so (predvsem za potrebe genskega zdravljenja s protismerno DNA) že sintetizirali umetno DNA z modificiranimi bazami ali sladkorji. Taka DNA je bila bolj stabilna od naravne DNA, zato se v organizmu ni tako hitro razgradila. Res pa je, da kemijske spremembe niso bile na vseh bazah hkrati, čeprav je zanimiva sprememba na primer bila ta, da so fosfodiestrsko povezavo zamenjali s peptidno vezjo (ki sicer povezuje aminokislinske ostanke v proteinih). V organizmu ni učinkovitih encimov, ki bi prepoznali tako kombinacijo nukleotidnih baz in peptidnih vezi, zato je taka PNA (peptidna nukleinska kislina) bistveno bolj stabilna od DNA.

Glede na strukturo nove 'japonske' DNA kaže, da bi utegnil biti premer take DNA nekoliko manjši kot pri naravni DNA. Gotovo taka DNA ne bi bila komaptibilna s celičnimi encimi, ki sodelujejo pri prenosu genetske informacije, vendar to niti ni mogel biti namen sinteze. Lahko pa bi prišlo do parjenja umetne DNA z naravno in s tem do njene inaktivacije.

Uporaba za pripravo novih nanoračunalnikov seveda ni povezana s celičnimi encimi, da je DNA informacijska molekula, pa vemo že iz biologije. Namesto 0 in 1 iz sveta elektronov nosi DNA štiri različne znake (A, C, G, T ali njihove analoge) in s tem namesto dvojiškega predstavlja osnovo za štiriški številski sistem. Biologija pa je ta štiriški sistem povezala še s kodo, kjer po tri baze iz tega sistema na koncu zapisujejo za en aminokislinski ostanek v proteinu.

3. jul. 2008

... in julij. Selitev.

Pač, bil je dopust in zdaj sem tu: po izpitnih rokih je čas za pospravljanje, saj se moram preseliti v drug kabinet... To je sicer do neke mere higienično, saj se je v petnajstih letih od doktorata na policah nabralo precej gradiv, ki so postala odveč in je kar prav, da sem jih pometal stran. Vmes je bilo tudi nekaj časa za prebiranje starih dopisov; malo nostalgije in čudenja nad tem, kako se stvari spreminjajo. Po drugi strani pa sem se tudi malo jezil na 'delodajalca', saj sem z leti napredoval iz pol kabineta, ki sem si ga delil še z dvema mlajšima kolegoma, v četrt kabineta (v katerem bomo prav tako trije). Je to res čisto normalno in logično? Mogoče res nisem na kakšni resni poziciji, a podobno 'napreduje' prodekanica iz pol kabineta v tretjino kabineta... Mislim, da je res že skrajni čas, da sezidajo novo fakultetno stavbo, sicer bodo načrti zanjo, ki visijo v sejni sobi, prej zbledeli, mi pa se bomo naveličali čakati in se vdali v večno podnajemništvo. Škoda. In še bolj škoda je za generacije, ki prihajajo, saj si zaslužijo normalne delovne pogoje.
Naslednji teden pa spet kaj s področja novih biologij! Mogoče me bo do takrat pesimizem minil.

4. jun. 2008

Maj, junij

Konec semestra... Maj je vedno najbolj naporen in prav čudi me, kako sem lani uspel na blogu objaviti toliko novic. Gotovo je eden od razlogov, da sem letos obljubil vsaj še en del komentarjev na trditve nasprotnikov GS hrane in GSOjev sploh. Najprej se mi je zdelo, da tega tako ali tako ne bo nihče bral, potem pa sem s par koncev slišal, da se kljub dolžini prispevek da prebrati. In da se že veselijo nadaljevanja. Tako zdaj drugi del ni več nekaj za svoje veselje in postaja nekašna obveznost - to pa ni več to. Torej, drugi del pride, a ne vem točno, kdaj to bo. Mogoče šele julija.

Kaj se je dogajalo v maju na področju novih biologij? Izpostavil bom samo dve - povsem različni - novici. Prva je s področja genomike. Najbrž ste tudi drugje zasledili, da so objavili osnutek genoma kljunaša. O tem sta pisala RTV SLO in Mladina, originalni članek pa je izšel 8. maja v reviji Nature. Je rezultat sodelovanja kar 32 raziskovalnih skupin, projekt pa so zasnovali jeseni leta 2003. Čeprav cene določanja nukleotidnih zaporedij padajo, pa je določitev zaporedja celotnega genoma še vedno ogromen zalogaj, saj pred objavo v povprečju vsak nukleotid preberejo vsaj šestkrat. Pri skupni dolžini 2,2 milijarde nukleotidov je to bilo okrog 15 milijard nukleotidov. Kljunaš ima 52 kromosomov (ne parov), na katerih so zapisi za dobrih 18.000 proteinov. Spol je določen z 10 kromosomi. Tako kot ima žival lastnosti, podobne plazilcem, pricam in sesalcem, tako tudi genom vsebuje lastnosti vseh treh velikih skupin vretenčarjev.

Druga novica pa se zdi zelo postranska, a morda ni. V irski pivnici Asgard v ameriškem Cambridgu se je 1. maja ob sedmih zvečer zbralo okrog 25 zanesenjakov, ki sodelujejo v skupini DIYbio. Kratica pomeni "do it yourself bio" (biologija naredi si sam), ne gre pa za ukvarjanje z rožami in metulji, pač pa za biološko inženirstvo. Kdor bi želel, bi lahko doma pripravil konstrukte in z njimi preizkušal ideje, proizvajal zanimive snovi ali ustvarjal biološka vezja. Mariskaj se da narediti s preprostimi napravami (npr. PCR-termostat za 10 USD) in reagenti, so ugotovili in želijo zbrati recepture za nekatere osnovne postopke v molekularni biologiji, načrte za preproste aparature in podobno. Skratka, izhajajo iz tega, da je biološka tehnologija vendarle 'samo' tehnologija. Tako kot lahko nekdo v garaži sestavlja mehanske ali elektronske naprave, bi bilo mogoče pripraviti tudi biološke naprave. In pojem 'garažnih firm' je vsaj v ZDA še vedno sinonim za zmogljive in profitabilne nove tehnologije, kakršna je bila računalniška ob koncu sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Med udeleženci sestanka sta bila očitno tudi Tom Knight (MIT) in Pamela Silver (Harvard), dva od pionirjev sintezne biologije. Na sestanku so pripravili seznam nalog, ki je javno dostopen. Glede na to, da je za večino projektov treba pripraviti gensko spremenjene organizme, tovrstno delo v domači garaži ali kabinetu v Evropi ni dovoljeno, vprašanje pa je, kako bo s tem v ZDA. Omenjajo skupne delovne prostore, v katerih bi lahko opravljali preproste poskuse. Za nekatera druga področja eksperimentiranja take delavnice v Ameriki že obstajajo in morda bodo v bodoče imele tudi molekularnobiološke laboratorije za tiste, ki bi si kot hobi izbrali biotehnologijo.

12. maj 2008

iGEM 2008

V petek se je iztekel rok za prijavo ekip na tekmovanje iz sintezne biologije iGEM 2008. Preliminarno se je prijavilo 83 ekip (lani je bilo prijavljenih 57 ekip), med temi je predvsem naraslo število prijavljenih evropskih univerz, saj jih je letos več kot 20 (lani mislim, da jih je bilo 9).

Na seznamu ekip so tudi tokrat vse najboljše svetovne univerze, nekatere pa so prijavile celo več ekip. Calgary ima kar tri ekipe, eno softversko, eno laboratorijsko in eno bioetično. Letos je namreč prvič, da bodo upoštevali tudi naloge s področja računalništva brez spremljajočih eksperimentov, bioetike pa kot posebne discipline organizatorji niso predvideli.

Slovensko ekipo bo vodil prof. Jerala s Kemijskega inštituta v sodelovanju s prof. Horvatom z Biotehniške fakultete. Ko bo na voljo več podatkov, bom objavil tudi povezavo do spletne strani ljubljanske ekipe.

P.S. (4.6.08): Zvedel sem, da kot mentor sodeluje tudi prof. Ihan z Medicinske fakutete. V ekipi je tako kot lani 7 študentov. Letos so se v ekipo uvrstili študenti mikrobiologije, biotehnologije, medicine in biokemije.

14. apr. 2008

Komentarji na argumente proti GSO (1.)

Med e-pismi, ki sem jih dobil kot odziv na prispevek v Razgledih.net, je bilo pismo gospe Mete Vrhunc iz Združenja za zdravo Slovenijo, ki je menila, da sem 'glede na akademski naslov' dolžan 'slovenski javnosti postreči z nekaj več znanja'. Poslala mi je dve prilogi: Sporočilo za javnost Inštituta za znanost v družbi (ISIS) od 28. junija lani z naslovom Nočemo gensko spremenjenih organizmov, nočemo genske tehnike (angl.) in nagovor evroposlancev z naslovom GSO-ji - jih Evropa sprejema? , ki ga je prebrala Caroline Lucas 12. junija lani. Pri slednjem je zanimivo to, da nagovora ni najti nikjer drugje na spletu, samo na raznih slovenskih spletnih straneh, vendar mi je gospa Vrhunčeva zagotovila, da je dokument avtentičen. Nagovor je bil del predstavitve, ki jo je organiziral ISIS v eni od razpravnih dvoran evropskega parlamenta v Bruslju.

Kaj naj bi bil torej 'dolžan postreči slovenski javnosti'? Verjetno bi gospa Vrhunc rada prebrala, da sem spoznal, kako so GSO nevarni za okolje, za zdravje in prihodnost človeštva. A tega ne morem, vsaj ne na osnovi obeh sestavkov, ki mi ju je poslala.

V prvem prispevku dr. Mae-Wan Ho izrazito tendenciozno razlaga, kako škodljiva je genska tehnologija. To bom utemeljil in razložil z več citati iz sestavka. Prvič, v sestavku je citiranih 37 virov, kar daje videz strokovnosti, vendar je od 37 virov 13 takih, ki jih je napisala avtorica ali jih je izdal ISIS kot eno svojih publikacij, 22 je objav iz dnevnega časopisja in spletnih novic, ena je knjiga o uporabi naravnega plina, en pa je strokovni članek iz recenzirane revije in govori o razdalji, ki jo lahko preleti koruzni pelod. Kot argumente si predstavljam dokazljive lastnosti GSO, ne pa predvsem mnenja o GSO, reakcije posameznih lokalnih skupnosti, nevladnih organizacij in sklepe nekaterih držav brez ustreznih pojasnil. Bom še bolj natančen.

Že v predgovoru piše, da biotehnologija podpira pridelovanje GS poljščin kljub očitnim dokazom o njihovi škodljivosti, kar je seveda zgolj mnenje dr. Ho in njenih pristašev, in da bi nadaljnje gojenje GSO ogrozilo naše možnosti za preživetje ob globalnem segrevanju. Glede na to, da doslej nismo srečali še nobenih dokazljivih zdravstvenih težav zaradi lastnosti GS rastlin, ne vem (niti ni razloženo), kako naj bi bilo zdaj naše preživetje ogroženo. Če je, in je to povezano z globalnim segrevanjem, potem to ni posledica GSO. A to je bil šele predgovor.

Neosnovana je trditev, da je znanost, na kateri temelji genska tehnika sama po sebi dovolj škodljiva. Znanost sama ni škodljiva, tehnologija, ki omogoča gensko spreminjanje, pa je res zelo zmogljiva, to pa ne pomeni, da je a priori nesprejemljiva. Treba jo je le uporabiti za reševanje perečih problemov, s katerimi se srečuje človeštvo.

Res je, da je bil pred leti pogled na genom neke vrste (živega bitja) dokaj statičen in da je vedenje o razlikah v genomih sorazmerno novo. Čeprav je bilo že prej znano, da na osnovi enega gena lahko nastanejo različno dolgi ali različno mozaično sestavljeni proteini, pa so novi natančnejši podatki o pomenu metilacijskega vzorca DNA in podatki o polimorfizmu posameznih nukleotidov. Vendar to ne vpliva na razumevanje delovanja GSO. Ti delujejo po enakih načelih kot 'genetsko nespremenjeni' organizmi, saj oboji vsebujejo enak nabor encimov in regulacijskih molekul.

Trditev, da je gensko inženirstvo v laboratoriju grobo, površno in nasilno, medtem ko zunaj laboratorija organizem kot celota natančno orkestrira procese v natančno usklajenem "plesu življenja", ki je potreben za preživetje, je nekorektna. V laboratoriju lahko v gostiteljske celice vključimo točno določene gene (za lastnosti, ki jih potrebujemo), preverimo njihovo vključitev in pravilnost delovanja. Ko je gen vključen, zanj veljajo vse enake zakonitosti, ki veljajo za genetsko nespremenjen organizem. Organizem ne glede na vsebnost genov mora 'orkestrirati procese' in ta 'orkestracija', kot rečeno, deluje po enakih načelih pri vseh organizmih neke vrste (pa tudi širše).

Da so tisoči opeharjenih indijskih kmetov našli edini izhod v samomoru, ni nekaj, kar bi mogli preprosto pripisati GS rastlinam. O tem sem že pisal na tem blogu. Morda nosi del krivde nekritično oglaševanje semen GS bombaža v Indiji. Kmetje so sejali GS bombaž ne glede na to, da je bil odporen le proti enemu škodljivcu, medtem ko je v nekaterih predelih Indije škodljivcev več. Hektarski donos je bil pogosto manjši tudi zaradi tega, ker nekaterih polj niso ustrezno namakali (očitno je bila gensko spremenjena sorta, ki zahteva več vode od klasičnih indijskih sort). Med najpomembnejši pa so sociološko-politični dejavniki, značilni za Indijo. Kmetom ne bi bilo treba sejati GS bombaža, multinacionalka jih ni prisilila, da kupujejo njeno seme in da se zadolžujejo za nakup semena.

Evropska agencija za varnost hrane (EFSA) naj bi po mnenju dr. Ho zanemarjala načelo previdnosti, zlorabljala znanost, kršila zakone in podpirala gensko tehniko navkljub vedno večji kopici dokazov o nevarnosti GS hrane in krme. To so hude in neverjetne obtožbe. Prvič, evropski pravni red je treba spoštovati in kršitve bi gotovo bilo mogoče sodno preganjati. Drugič, znanstveniki, ki delujejo v EFSI ali so njeni zunanji svetovalci, bi delali medvedjo uslugo znanosti in pljuvali v lastno skledo, če ne bi odločali na osnovi raziskovalnih podatkov, preverljivih meritev, zasnovanih in izvedenih po znanstvenih načelih. Vedno večja kopica dokazov o nevarnosti pa je ponovno posplošena formulacija avtorice. Namesto, da bi navedla, kateri dokazi to so, nadaljuje z načelnimi trditvami.

Sklicuje se na 'naš forum' (ni jasno, kaj točno imenuje forum), ki ga sestavljajo 'najuglednejši znanstveniki iz šestih držav', o katerih tudi ne zvemo ničesar. Če morda misli na predavatelje, ki so v poslopju Evropskega parlamenta 12.6.2007 predstavili svoje kritične poglede na GS rastline, potem bi lahko podvomili o oznaki 'najuglednejši'.

V članku po mojem avtorica meša dve različni temi: varnostne vidike gojenja GS rastlin in ekološke probleme kot so segrevanje ozračja, pomanjkanje vode in fosilnih goriv. GS rastline zaradi genskih sprememb ne bodo povečevale ekoloških problemov, kvečjemu nasprotno. Znanstveniki so že razvili rastline, ki za rast potrebujejo manj vode od običajnih rastlin, kar bi na primer lahko pozitivno vplivalo na težave pri preskrbi z vodo. Seveda je vzdržen razvoj nujen, saj proizvodnja energije sicer ne bo več mogla dohajati potreb, setvene površine pa so omejene in pri posevkih je treba vzdrževati ravnotežje med tistimi, ki so namenjeni za prehrano ljudi, živali in za proizvodnjo biogoriv. GS rastline lahko zaradi večjih hektarskih donosov ob manjših proizvodnih stroških celo pripomorejo k trajnostnemu razvoju.

Trideset let z GSO je minilo varno; noben GSO ni 'ušel iz laboratorija', nobenih ekoloških in zdravstvenih škod nismo zaznali. Vseeno avtorica trdi, da so GSO povzročili več kot dovolj škode - kar razloži z devetimi točkami, iz katerih pa po mojem ni mogoče trditi, da je nastala kakšna škoda. Pa poglejmo avtoričine trditve.

Pridelek se ni povečal in je celo manjši (soja, bombaž). Pridelek na primerljivih površinah je večji, proizvodni stroški pa manjši. Razlike niso ogromne, a dovolj velike, sa se kmetom izplača. Če se jim ne bi, ne bi bili zainteresirani za gojenje. Res obstajajo poročila o manjši proizvodnji* na nekaterih področjih, ki pa so posledica neprimernega izbora semena glede na pogoje gojenja in prisotnost drugih škodljivcev, proti katerim izbrane GS rastline niso bile odporne.
* V nedeljo je časopis The Independent objavil prispevek o analizi ameriških raziskovalcev, ki so ugotovili, da je pridelek GS soje v osrednjih ZDA za 10 % manjši od pridelka primerljive ne-GS soje. Članek na to temo bo izšel v strokovni reviji za pridelovalce Better Seeds (danes 2. številke letnika 2008 še ni bilo na spletu).

Poraba pesticidov se je povečala, ne pa zmanjšala. Podatki za Bt-koruzo iz Španije kažejo, da se poraba pesticidov zmanjša. Če so kot pesticidi mišljeni tudi herbicidi, potem je podatek verjeten, a ne velja za Evropo. Drugod po svetu gojijo koruzo, ki je odporna proti herbicidu glifozatu. Na obdelanih poljih zato ne pride do zapleveljanja, koruza pa raste normalno. Polja, ki jih prej morda niso obdelovali s herbicidom (a so zato imeli manjši donos), so zdaj začeli škropiti. Podatek, da se je poraba pesticidov med 1996 in 2003 povečala za 22.650 ton, ne pove dosti, saj ne vemo, kolikšen delež to je (hiter izračun pove, da je to približno 1 % v tem obdobju porabljenih pesticidov v ZDA). Smiseln bi bil podatek, koliko pesticidov porabijo na poljih z GS posevki in primerljivimi polji s klasičnimi sortami rastlin.

GS posevki škodujejo rastlinam in živalim, naj bi pokazala britanska raziskava FSE na ekosisteme. Gre za analizo, ki so jo med leti 1999 in 2003 izvedli v Veliki Britaniji na kmetijskih površinah (FSE = farm scale evaluation). Preverjali so vpliv štirih različnih posevkov, odpornih na herbicide (torej ne Bt-koruze). Rezultati najobežnejšega dela študije so pokazali, da so razlike med polji, posejanimi z GS rastlinami in sosednjimi polji s primerljivimi 'klasičnimi' sortami, vendar so te razlike posledica različnih predpisanih režimov škropljenja s herbicidi, ne pa vključenih genov za odpornost proti herbicidom. Razen tega se ni izkazalo, da bi uporaba GS rastlin privedla do zmanjšanja števila in pestrosti drugih organizmov. Pri nekaterih kulturah se je to sicer izkazalo, pri drugih pa je bilo ravno nasprotno.

Zaradi razvoja odpornosti na pesticid Bt in zaradi "superplevelov" odpornih na herbicid Roundup naj bi dve najpomembnejši značilnosti GS poljščin postali neuporabni. Res je, da obstajajo podatki, da do razvoja proti herbicidu odpornih rastlin lahko pride, a se to v naravi še ni zgodilo v opazni meri. Zato semena rastlin, odpornih proti herbicidu, še vedno na veliko prodajajo (ne v Evropi) in sejejo. Ne drži niti, da bi se v naravi pojavile žuželke, odporne proti Bt, v takem merilu, da bi to bilo opazno. Morda se odporne rastline in živali še bodo pojavile, a je vprašanje, ali bo to čez pet, deset ali trideset let. V tem primeru sajenje GS rastlin z obstoječimi novimi lastnostmi ne bo več smiselno, verjetno pa bodo takrat že razvili rastline z novimi geni. Tudi če to ne bi uspelo, bi še vedno lahko sejali klasične sorte in uporabljali kemikalije za zatiranje plevelov in škodljivcev na enak način kot doslej.

V Južni Ameriki so zaradi posevkov GS soje uničili 15 milijonov hektarov naravnih ekosistemov. Vendar pa do širitve polj ni prišlo zaradi GS rastlin. Enako bi se zgodilo, če jih ne bi bilo, saj je razlog za širitev višja cena pridelkov.

Med letoma 1993 in 2003 je samomor naredilo 100.000 indijskih pridelovalcev bombaža, od leta 2004 naprej pa vsako leto 16.000. Teh samomorov ne moremo pripisati GSO. Podatek o 100.000 samomorih ne velja za pridelovalce bombaža, pač pa za vse indijske kmete. Vsako leto v Indiji naredi samomor okrog 150.000 ljudi, to je 0,0015 % prebivalstva (za primerjavo: v Sloveniji je samomorov letno 0,02 % prebivalstva) in 10 % teh samomorov gre na račun kmetov. Kmečkega prebivalstva je v Indiji 72 % vseh prebivalcev. Razlog za samomor je v nekaterih primerih prezadolženost. Obstajajo primeri, da so se kmetje prezadolžili za nakup semena GS bombaža, ki nato ni obrodil po pričakovanjih ali pa so ga napadli škodljivci, proti katerim GS bombaž ni bil odporen in je bilo treba polja dodatno škropiti s pesticidi. O razlogih za porast samomorilnosti piše tudi v Wikipediji.

Pokazala se je povezava med GS hrano in krmo ter boleznimi in smrtnimi primeri. Znanih je več poročil o tem, da GS rastline menda lahko povzročijo bolezenske znake pri živalih, vendar v nobenem primeru doslej podatki nisi nesporni - več o tem bom napisal kasneje.

Herbicid Roundup je smrtonosen za žabe in strupen za celice placente ter zarodka pri človeku. Tu ni navedenega nobenega vira, podatkov pa ne poznam. Verjetno so bili dobljeni s koncentracijami herbicida, ki bistveno presega priporočene odmerke, saj Roundup velja za sorazmerno hitro razgradljivo sredstvo z malo stranskimi učinki.

Transgena kontaminacija je neizogibna, saj raziskovalci odkrijejo cvetni prah GSO na rastlinah iste vrste in na divje rastočih sorodnih rastlinah v oddaljenosti 21 km. Znani so podatki o tem, kako daleč leti cvetni prah in ta razdalja je odvisna od veliko različnih parametrov, predvsem od velikosti/teže pelodnih zrn in od hitrosti vetra. Velika večina peloda pade na tla ali bližnje rastline v oddaljenosti nekaj deset metrov. Močni vetrovi pa ga res lahko raznesejo tudi več kilometrov daleč in v članku, ki ga citira avtorica, so z modeliranjem vetrov nad točno določenim območjem v ZDA in določanjem prisotnosti transgena (v travo vstavljenega gena, ki omogoča odpornost proti herbicidu) v okolju ugotovili, da bi pelod trave šopulje lahko potoval precej daleč. Na osnovi povzetka članka ni mogoče razumeti, ali pelod res preleti 15 km v eni uri in po 4 urah do 55 km, ker govorijo o razdalji od sredine kontrolne parcele (ki pa je obsegala 4452 hektarov). Pelod koruze je težji in prepotuje krajše razdalje, vseeno pa lahko tudi več sto metrov. Čeprav je res, da je nemogoče natančno določiti ali izračunati, kako daleč bo pelod potoval, je govorjenje o kontaminaciji nekorektno, saj v primeru, da bi GS pelod prišel na polje s 'klasično' koruzo ne bi mogli govoriti o onesnaženju. Pelod, ki doseže koruzo, bi moral ne samo priti na drugo parcelo, pač pa bi moral tudi oploditi koruzo, da bi se transgen pojavil v zrnih - in še tako bi bila GS samo posamezna zrna v storžu. Glede na to, da je običajna praksa na koruznih poljih, da sejejo vsako leto znova kupljeno (hibridno) seme, morebitna oploditev koruze z GS pelodom ne bi privedla do izpodrivanja klasičnih sort na račun GS sorte. Je pa res, da bi morda kakšen nekoruzni gen pojedli, kar pa za zdravje ni nevarno, saj vsak dan pojemo ogromno število genov iz najrazličnejših organizmov.

Avtorica v nadaljevanju navaja vrsto podatkov o tem, kako da sta GS hrana in krma škodljiva za zdravje. Žal pri tem ne navaja virov za svoje trditve. Naj naštejem primere, ki jih je navedla avtorica:
Podgane krmljene z GS sojo so imele pohabljene potomce. Te rezultate je baje dobila dr. Irina Ermakova, ruska nevrofiziologinja in aktivistka proti genski tehnologiji (sklepam na podlagi bibliografije na njeni spletni strani). V znanstveni literaturi je omenjenih 29 člankov, od teh ji je 14 izšlo v samo v ruskem jeziku. O GSO je objavila le eno delo, to je odgovor na komentiran članek o njenem sicer formalno neobjavljenem delu (o njem je poročala na Greenpeaceovi konferenci "Epigenetika, transgenske rastline in ocena varnosti" v Frankfurtu decembra leta 2005 in to poročilo je dostopno v zborniku na strani 41). V komentiranem članku so raziskovalci orisali, da analize dr. Ermakove niso bile izvedene na način, ki bi omogočal natančno interpretacijo rezultatov, razen tega pa so rezultati, ki naj bi kazali na toksičnost GS soje, predstavljeni na principu izbora nekaterih meritev, ne pa vseh. Glede na široko uporabo GS soje v ZDA za prehrano in krmo brez vpliviv na zdravje ljudi in živali, bi bilo zelo težko razložiti podatke o povečani smrtnosti in anomalijah potomcev pri podganah,

Na stotine indijskih pridelovalcev bombaža trpi zaradi simptomov, podobnih alergijskim in na tisoče ovac je poginilo po tem, ko so se pasle na poljih z ostanki GS bombaža. Na osnovi te teh trditev ni mogoče reči, da so simptomi in pogini živali res posledica stika z GS bombažem. Bolj verjetno je, da gre za alergijo ali zastrupitev s pesticidi, saj je znano, da so na jugu Indije zaradi napadov žuželk, proti katerim GS bombaž ni bil odporen, kmetje na veliko škropili polja s pesticidi. Ne glede na to pa Bt-bombaž ni dovoljen za živalsko krmo.

Neškodljiva fižolova beljakovina je v grahu povzročila, da so poskusne miši dobile pljučnico in preobčutljivost na hrano. Ta primer je znan in sem o njem tudi že pisal. Šlo je za primer inhibitorja proteolitičnih encimov iz fižola, ki se je verjetno zaradi drugačnega procesa glikozilacije pri grahu obnašal drugače kot v fižolu. Tega graha niso nikoli gojili za hrano ali krmo in razvoj so ustavili, ko so ugotovili, za kakšne lastnosti gre.

Na jugu Filipinov je leta 2003 zbolelo na ducate vaščanov, ko je začela cveteti GS koruza; 5 jih je umrlo, nekateri še do danes niso ozdraveli. Ta podatek verjetno ni čisto pravi, saj naj bi po drugih virih šlo za alergijo. Preliminarni rezultati so kazali, da je alergija res na bakterijski toksin, katerega gen so vstavili v koruzo, smrtne žrtve pa niso omenjene. Manjka tudi podatek kakega neodvisnega vira.

V nemškem Hessu je poginilo ducat krav, ki so jih krmili z GS koruzo. Gre za znan primer kmeta Glöcknerja iz Wölfersheima v zvezni deželi Hessen, ki mu je v dveh letih poginilo 12 krav. Natančna analiza je pokazala, da je bila krma okužena z mikotoksini, silažna krma je bila slabe kakovosti, velike spremembe v načinu krmljenja in premalo mineralov v krmi, pretirano krmljenje, ki je privedlo do debelosti, ta pa do hormonskega neravnovesja. Razen tega so v črevesju dveh testiranih poginulih krav odkrili prisotnost povzročitelja botulinizma.

GS krompir z genom iz zvončka je povzročil poškodbe organov pri podganah (primer Arpada Pusztaija). Razvpiti 'primer Pusztai' sega v leta 1995-98, ko je preizkušal GS krompir z vključenim genom za lektin. Lektin je beljakovina in tista iz zvončka je bila znana kot nevarna za žuželke, ne pa za sesalce. Poskusi pa so kazali, da je GS krompir imel negativne učinke, klasični pa ne. Ker negativnih učinkov ni bilo pri kontroli, kjer so klasičnemu krompirju dodali lektin, je sklepal, da je problem nastal zaradi genskega spreminjanja samega, ne pa zaradi lektina v krompirju. Raziskave je pregledala skupina uglednih britanskih strokovnjakov, razprava o raziskavah pa je na koncu potekala v parlamentu. Dr. Pusztaija so odpustili z inštituta, kjer je delal, raziskavo pa je leta 1999 objavil v reviji Lancet, čeprav so nekateri dvomi glede izvedbe poskusov ostali. Po desetih letih bi morda veljalo preučiti rezultate dr. Pusztaija v luči razlage eksperimentov z inhibitorjem proteolitičnih encimov iz fižola v grahu. Glikozilacijski vzorec je pri krompirju lahko drugačen kot pri zvončku, kar bi lahko spremenilo lastnosti lektina...

Kokoši, krmljene z GS koruzo Chardon LL so poginjale enkrat pogosteje kot živali v kontrolni skupini. Ta raziskava ni citirana, vendar gre najverjetneje za delovno poročilo Univerze v Guelphu (Kanada) iz leta 1996, ki jo je naročil proizvajalec gensko spremenjene koruze (AgrEvo, danes je to Avensis). Ta koruza je bila odporna proti herbicidu glufozinatu. Takoimenovano 'kokošje poročilo' je zbudilo obsežne razprave v strokovni javnosti. Sistematično analizo raziskave so naročili pri združenju Prijatelji zemlje leta 2000. Opravila sta jo dva raziskovalca z Univerze v Bristolu, ki sta ugotovila več metodoloških pomanjkljivosti in napak v interpretaciji meritev.

Za GS koruz0 Mon 863 je proizvajalec trdil, da je enako varna kot gensko nespremenjena, zato je v EU odobrena, kasneje pa so znanstveniki ustanove Criigen odkrili znake toksičnega delovanja na jetra in ledvice. Koruza MON 863 vsebuje zapis za bakterijski toksin, ki deluje proti koruznemu hrošču in je v EU dovoljena za krmo in hrano od leta 2005 oziroma 2006, ni pa je dovoljeno saditi. Pred odobritvijo so izvedli teste na podganah in kokoših in negativnih znakov niso odkrili. Tudi na podlagi teh podatkov je Evropska agencija za varnost hrane (EFSA) izdala pozitivno mnenje. Francosko združenje Criigen (kratica za Odbor za neodvisne raziskave in informacije s področja genetike) je objavilo komentarje (preliminarno poročilo) na 90-dnevno raziskavo učinkov na podgane, pri čemer so izpostavili neprimerno statistično obdelavo meritev. Na osnovi ponovne analize 90-dnevne raziskave so leta 2006 objavili novo interpretacijo rezultatov, ki jo je EFSA nemudoma preučila in objavila mnenje, v katerem je razložila, da statistične metode Criigena niso bile pravilno uporabljene in da ne gre za pomembne spremembe v razumevanju morebitne toksičnosti koruze MON 863.

Trditev avtorice, da dokazi napeljujejo k predpostavki, da nevarnost GSO izvira iz samega bistva genske tehnike, je neosnovana. Pravi, da živali in ljudje, ki pridejo v stik z raznimi transgenimi elementi, bodisi zbolijo ali umrejo. To je seveda res v toliko, ker bomo vsi kdaj zboleli in vsi umrli, vendar tega nikakor ne bo mogoče dokazljivo pripisati temu, da smo prišli v stik s transgenimi elementi. Če bi bilo tako, bi verjetno velika večina Američanov že umrla, ali pa bi umrla v kratkem, saj transgene elemente z živili uživa že več kot desetletje.

Toliko za danes - komentiral sem šele prve tri strani besedila, torej dobro polovico.