26. jan. 2012

Rotterdam : Wisconsin = 1 : 1

Včeraj se je nepričakovano oglasil dr. Jošihiro Kavaoka, ki je podobno kot dr. Ron Fouchier iz Rotterdama izvajal poskuse prenosa virusa influence med poskusnimi dihurji. Medtem ko je dr. Fouchier nekatere podrobnosti svojih poskusov predstavil že septembra lani na konferenci na Malti, dr. Kavaoka svojega poskusa ni javno razlagal, niti se ni udeleževal razprav glede biološega tveganja pri delu z zelo kužnimi virusi influence. Čeprav je bil med podpisniki moratorija na tovrstvne raziskave (o čemer sem pisal včeraj), ga ni bilo med tistimi, ki so argumentirali potrebnost raziskav in prostega dostopa do izsledkov raziskav.

V svojem komentarju na spletni strani revije Nature (25.1.2012) je dr. Kavaoka tokrat pojasnil osnovno razliko med poskusi nizozemske skupine in poskusi njegove skupine na univerzi Wisconsin - Madison. Medtem ko so v rotterdamskem laboratoriju poskus izvajali z virusom ptičje gripe (H5N1), je njegova ekipa pripravila virus, ki je imel na površini protein hemaglutinin, kakršen je značilen za virus H5N1, vse ostale sestavine virusa pa so bile enake kot pri pandemskem virusu H1N1 iz leta 2009. Poskuse so tudi oni delali na dihurjih. Opazili so, da je tak (gensko spremenjen) virus bil kužen za dihurje, a nobena od poskusnih živali ni poginila, medtem ko so v nizozemskem poskusu, kjer so virusi naravno mutirali, (nekatere) poskusne živali poginile. Kombinacija gena H5 in preostalih delov na osnovi N1 ni naključno izbrana, saj bi se lahko zgodila v kateri od živali, ki se lahko okužijo z dvema tipoma virusov. Scenarij je torej verjeten, vprašanje je samo, kdaj in kje se bo zgodil in ali se bo točno v taki obliki (verjetno ne točno tako, lahko pa pride do kakšne podobne kombinacije).

Na koncu komentarja se je dr. Kavaoka zavzel za nadaljnje raziskave prenosljivosti in patogenosti virusov influence in za objavljanje popolnih rezultatov celotni strokovni javnosti. Omenil je, da je mogoče že na osnovi različnih predhodno objavljenih rezultatov različnih skupin ugotoviti, katera kombinacija genov (oziroma mutacij) bi lahko privedla do bolj nevarne oblike virusov.

25. jan. 2012

Moratorij na nekatere raziskave virusov influence

Kot je pisal že kolega Franc na svojem mikrobiološkem blogu, je svetovna strokovna javnost že dalj časa razdeljena glede tega, ali je prav, da bi v celoti objavili rezultate raziskav virusa influence A iz skupine H5N1 na poskusnih živalih. En članek čaka na objavo v reviji Science, drugi pa v reviji Nature, saj sta podobne raziskave opravili dve skupini, ena v Rotterdamu (dr. Ron Fouchier), druga pa v Wisconsinu (dr. Jošihiro Kavaoka). Novost v razvoju dogodkov je petkova (20.1.2012) objava prostovoljnega 60-dnevnega moratorija na nadaljnje raziskave tega tipa, ki jo je podpisalo 39 vodilnih raziskovalcev iz ravno toliko različnih svetovnih laboratorijev.

Čeprav je verjetno dva meseca premalo, da bi zaskrbljeni za biološko varnost in zaskrbljeni za svobodo raziskovanja in za prost dostop do znanstvenih spoznanj prišli do rešitev, ki bi zadovoljile vse, številni na moratorij vendarle gledajo kot na pomembno gesto, da je znanstvena sfera sposobna sama zaustaviti raziskave, ko se izkaže, da nimamo dovolj podatkov, ki bi kazali, da je raziskovalno delo varno.

Ko pogledamo na moratorij bolj podrobno, vidimo, da tokratnega moratorija ne moremo primerjati z moratorijem, ki so ga znanstveniki sprožili v zgodnjih letih uporabe genske tehnologije (v letih 1974/75). Takrat so moratorij sprožili raziskovalci sami in so javnost vključili preko nekaterih pravnikov in novinarjev. Pri tokratnem primeru pa je moratorij kratek, celo morda nekoliko neprepričljiv (saj so ključni rezultati že nared za objavo), predvsem pa so ga sprožile reakcije strokovnjakov za biološko varnost. Slovenščina je pri izrazu 'varnost' morda nekoliko ozka, saj gre za vsaj dve vrsti varnosti. Najprej gre za biološko varnost, ko govorimo o varnosti tistih, ki delajo s sicer dokaj nevarnimi različicami virusa, pa tudi o varnosti ljudi, ki bi lahko prišli v stik z virusom, če bi ta kakor koli 'pobegnil' iz laboratorijev. Druga (ne)varnost pa je vezana na razkritje podatkov o nevarnih bioloških agensih, ki bi lahko prišli v roke morebitnih teroristov, ki bi nato razvili zadostne količine smrtonosnega biološkega orožja.

Raziskave, ki jih zdaj nekateri kritizirajo celo kot nepotrebne, so financirali iz ameriških javnih sredstev. Izvajanje poskusov je potekalo ob upoštevanju vseh potrebnih varnostnih standardov, ki jih predpisuje ameriški Nacionalni inštitut za zdravje in jih zahtevajo nizozemski predpisi (usklajeni z evropskimi) in nobenega dvoma ni, da so bili poskusi opravljeni brezhibno. Verjetnost, da bi prišlo do okužbe raziskovalcev, je zanemarljivo majhna, prav tako, da bi virus slučajno pobegnil iz laboratorijev. Sicer nekateri kritiki tovrstnih raziskav menijo, da je treba uničiti vse viruse, ki so v teku poskusa postali bolj nalezljivi in bi lahko bili tudi za človeka bistveno bolj nevarni od izhodiščnega virusa ptičje gripe. Strah izhaja verjetno predvsem iz znanstvene fantastike, čeprav so znani primeri, ko so iz laboratorijev izginili vzorci, ki nikakor ne bi smeli izginiti.

Stališče, da je treba v redkih primerih, kot je ta, omejiti dostop do rezultatov raziskav, financiranih iz javnih sredstev, torej temelji na strahu pred tem, da bi objavljene podatke lahko izkoristile 'zlobne države' (ameriški izraz je 'rogue nations') in teroristične organizacije. V laboratoriju je precej težko pripraviti RNA-viruse zgolj na osnovi nukleotidnega zaporedja. Sicer v literaturi obstajajo podatki, kako se to da narediti, a tega ni mogoče izvesti brez zelo dobrega poznavanja molekularnobioloških in viroloških postopkov in ustreznega laboratorija. Verjetno bi bilo za 'zlobne' bistveno lažje poskusiti okužiti dihurje in po na primer desetih pasažah virusa (tako kot je bilo narejeno v Rotterdamskem eksperimentu) viruse, ki bi nastali, ne da bi točno vedeli, kaj so dobili, razširiti med ljudi. Toda še dosti lažje bi bilo verjetno priti do kakšnega drugega biološkega orožja, saj se še spomnimo pisem z 'belim prahom', sporami bakterije Bacillus anthracis, ki povzroča vranični prisad (antraks). Čeprav antraks ni nalezljiv, tako kot bi bil virus influence, pa je spore lažje pripraviti, celo v slabo opremljenih laboratorijih. Množično biološko orožje na osnovi virusa influence bi torej bilo možno pripraviti, a zelo težko. Če že, pa je vprašanje, ali bi res rabili podatke obeh raziskav, ki sta trenutno sporni. Po mojem ne.

Ob tem je treba spomniti, da smo se s podobnimi razpravami o morebitni zlorabi znanstvenih rezultatov že srečali, prav tako v zvezi z raziskavami virusa influence A. Leta 2005 so namreč poustvarili virus H1N1, ki je povzročil zloglasno 'špansko gripo' (leta 1918). Tudi takrat so nekateri menili, da gre za nepotrebno raziskavo, kajti kje bi bil smisel pripravljati nekaj tako nevarnega kot je virus, ki je pomoril več kot 50 milijonov ljudi. Pa vendar so raziskave te vrste potrebne, saj nam omogočajo razumeti, zakaj niso vsi virusi nekega (pod)tipa enako nevarni, kako se virusi spreminjajo iz sezone v sezono, katere so značilnosti, ki pomenijo, da bo cepivo proti nekaterim virusom delovalo, proti drugim pa ne, in zakaj je potek bolezni različen, kaj omogoča enkrat hitro in drugič počasnejše širjenje bolezni,... skratka - raziskave so potrebne. Če raziskave dovolimo, ne dovolimo pa javnosti rezultatov, pa se pojavi pomembno vprašanje: kdo je dovolj zanesljiv, dovolj usposobljen in dovolj pameten, da bo rezultate izkoristil za napredek znanosti. Najboljše ideje namreč niso vedno v glavah najbogatejših in najbolje opremljenih.

O dilemah povezanih z Rotterdamsko raziskavo, bo v jutrišnji oddaji Frekvenca X na Valu 202 govorila virologinja dr. Tatjana Avšič Županc.

19. jan. 2012

Ko se univerza odreče 890.000 USD

Univerze po vsem svetu se vedno borijo za sredstva, ki jim omogočajo izvedbo čimbolj kakovostnega raziskovalnega dela, včasih pa se zgodi, da se odpovedo denarju, ki jim je bil že odobren. A razlog za to mora biti zelo resen, sicer tega ne bi naredile.

Tak primer se je prejšnji teden zgodil na ameriški University of Connecticut, kjer so končali tri leta dolgo preiskavo proti raziskovalcu in direktorju srčno-žilnih raziskav Dipaku Dasu. Preiskavo so sprožili, ko so dobili namig, da naj bi bili nekateri rezultati raziskav tega znanstvenika ponarejeni. V poročilu, ki baje obsega neverjetnih 59.929 strani, so zapisali, da je omenjeni raziskovalec v najmanj 145 primerih potvoril ali ponaredil rezultate. Taki so bili objavljeni v 11 različnih znanstvenih revijah, ki bodo verjetno zdaj preklicale članke.

Dipak Das je bil eden najbolj znanih raziskovalcev učinkov resveratrola, sestavine v rdečem vinu, ki naj bi pozitivno vplivala na zdravje. Doslej je objavil več kot 500 znanstvenih člankov, od tega več kot 100 o resveratrolu. Čeprav ponarejanje rezultatov ne pomeni, da resveratrol v resnici ne deluje, pa gre za udarec ne samo univerzi, na kateri je delal, pač pa za raziskovalno srenjo širše. Ker je šlo za načrtno potvarjanje rezultatov, kar se je dogajalo več let, univerza ni imela izbire in se je odločila zavrniti sredstva iz ameriškega zveznega proračuna, ki so jih že odobrili za raziskave učinkov resveratrola v skupini dr. Dasa.

Čeprav je težko verjeti, da je dr. Das sam potvarjal eksperimentalne rezultate, je preiskava pokazala, da je bil kot odgovorni avtor kriv, da ponarejanja ni preprečil, da pa je zelo verjetno zanj tudi vedel in ga morda celo sugeriral. Obtoženi raziskovalec svojo odgovornost zanika in pravi, da gre za napad nanj, ker je po rodu Indijec in tudi ostali, ki so jih izpostavili kot sodelujoče pri potvorbah, so indijskega rodu. Po tako temeljiti in obsežni preiskavi je prav malo verjetno, da bo uspel koga prepričati o svoji nedolžnosti. Razen kršenja profesionalne etike je seveda trošil denar za raziskave, ki so zdaj ostale neizvedene, močno pa je oblatil ugled univerze in znanstvene srenje nasploh, tako da mu sodni proces ne uide.

V zadnjih letih odkrivajo vedno več primerov potvarjanja rezultatov, kar gre verjetno v veliki meri pripisati boljšim programom za iskanje ponaredkov in prepisanih vsebin. Verjetno pa svoje prispeva tudi vse ostrejši boj za raziskovalna sredstva in strah pred neizpolnjevanjem v projektu obljubljenih rezultatov.

Celotna zgodba je objavljena v časopisu CT Mirror.

9. jan. 2012

Kaj je bilo naj... v letu 2011

Ob koncu leta in v začetku novega je vedno čas za povzemanje najpomembnejših dogodkov leta, ki se je izteklo. Tokrat bom omenil mnenje ustvarjalcev spletnega portala Gizmag (z več kot 2,6 milijoni obiskovalcev mesečno je eden največjih spletnih medijev s področja inovacij in sodobnih tehnologij).

V pregledu tehnoloških vrhuncev leta 2011 so navedli nepričakovano veliko takih, ki se tičejo (tudi) ved o življenju. Izpostavili so naslednje dosežke:

1.) Tridimenzionalni tranzistorji
Nova arhitektura tranzistorjev bo pomenila njihovo hitrejše in energetsko manj potratno delovanje ob le malo povečanih stroških proizvodnje.

2.) Sintetična goriva
Pojavilo se je več novih pristopov k zagotavljanju alternativnih pogonskih goriv. Med njimi so mikrokroglice na osnovi vodika (kompleksnih hidridov), za katere menda ni potrebno prilagajati obstoječih motorjev, cena novega goriva pa bi lahko bila manj kot tretjino EUR za liter. Hkrati se pojavljajo poskusi za pripravo alternativnih goriv na osnovi fotosinteznih organizmov. Tak primer je proizvodnja sladkorjev iz ogljikovega dioksida v cianobakterijah, nato pa pretvorba v maščobne kisline, kar opravijo bakterije iz rodu Shewanella. Na koncu maščobne kisline pretvorijo v ketone, ki so osnova za sintezo alternativnega biodizla. Drug pristop je priprava bioolja iz enoceličnih alg pri povišani temperaturi in tlaku. Sicer je vprašljivo, koliko je energetsko potraten sam proizvodni postopek, je pa do neke mere bolj praktičen kot dosedanji, saj lahko izhajajo tudi iz alg, ki niso izrazito bogate z olji.

3.) Možnost življenja v vesolju
Astronomi so odkrili planet, ki je podoben Zemlji tako po velikosti kot po oddaljenosti od zvezde, zato menijo, da bi na njem lahko bila tekoča voda, ta pa bi omogočala življenjske procese. Planet se imenuje Kepler 22b.

4.) Umetna inteligenca
S pristopom, imenovanim 'obratno inženirstvo', poskušajo pripraviti podobne strukture, kot jih najdemo v možganih, le da so umetno sestavljene. Omenjena sta dva takšna poskusa: priprava vezja, ki deluje na principu sinaps med ogljikovimi nanocevkami, in umetno nevralna mreža na osnovi molekul DNA. Hkrati poskušajo računalničarji razviti čipe, ki bi bolj posnemali delovanje človeških možganov. Morda še bolj fascinantna pa je bila novica, da je znanstvenikom uspelo okvarjene male možgane pri podgani nadomestiti z umetnimi malimi možgani - čipom, ki je procesiral živčne impulze. V resnici so nadomestili le zelo majhen segment aktivnosti malih možganov, menijo pa, da gre vseeno za obetaven začetek razvoja bolj zapletenih naprav.

5.) Izkoriščanje energije sonca
Poletelo je prvo veliko letalo (njegova masa je 1,6 tone), ki ga poganjajo sončne celice. Zgradili so ogromno sončno elektrarno z močjo skoraj 20 MW, še večje elektrarne pa so v načrtu. Po drugi strani pa poskušajo energijo sonca uporabiti tudi za poganjanje majhnih naprav, pretvorniki energije pa so vse bolj uporabni in učinkoviti.

6.) Nevidni metamateriali
Novi materiali z negativnim refrakcijskim količnikom omogočajo nenavadno ukrivljanje svetlobe, to pa po drugi strani lahko povzroči, da (sicer mikroskopsko majhni) predmeti postanejo nevidni pri določenih valovnih dolžinah svetlobe. Takšni novi materiali pa bodo uporabni tudi pri bolj vsakdanjih stvareh, od prenosa informacij do gradnje ladijskih trupov.

Avtorji pregleda dosežkov menijo, da so najbolj perspektivna področja v znanosti in tehnologiji razvoj novih baterij, telekomunikacije, medicina in gradbeništvo, predvsem pa genetika in nanotehnologija.