Nova dognanja slovenskih znanstvenikov v bioinformatiki
Lara jerman
5-minutno branje
Društvo VTIS je 22. in 23. decembra organiziralo že 7. Simpozij slovenskih raziskovalcev v tujini.
Preberite, kaj so najnovejše ugotovitve na področju bioinformatike in si oglejte posnetek panela.
Področje bioinformatike - uporabe računalnikov za analizo bioloških podatkov - se razvija že več kot pol stoletja.
Na simpoziju smo prisluhnili slovenskim strokovnjakom in spoznali vlogo bioinformatike pri napredku biomedicinske znanosti. Videoposnetek panela si lahko ogledate TUKAJ.
Z nami so bili:
dr. Katarina Nemec, St. Jude Children's Cancer Research Hospital (ZDA)
dr. Gregor Rot, Roche (Švica)
doc. dr. Simona Jurkovic Mlakar, MPharm, Faculty of medicine - Centre médical universitaire (CMU), University of Geneve (Švica)
izr. prof. dr. Tomaž Curk, Fakulteta za računalništvo in informatiko Univerze v Ljubljani, moderator dogodka.
“Prvi začetki bioinformatike so segali predvsem na področje klasičnih algoritmov za namen poravnave zaporedij. Danes, ko živimo v času ogromnih podatkov in so se povečale tudi računske zmožnosti, lahko poganjamo tudi zelo zahtevne računske modele kot so globoke nevronske mreže.”
Nova računalniška zmogljivost >> več odgovorov!
Moderator panela, dr. Curk, je poudaril, da zmogljivi računalniški pristopi in analize omogočajo sistematičen pregled velike količine podatkov različnih vrst (zapisov, slik, videov, tridimenzionalnih struktur, …) ter tako pomagajo izluščiti odgovore na kompleksna znanstvena vprašanja.
Spodaj si preberite, katere nove odgovore iščejo naši člani v tujini.
Iskanje tarč za nova zdravila proti raku
Kako naša članica, dr. Katarina Nemec, uporablja metode bioinformatike pri svojem delu?
Katarina s pomočjo različnih bioinformacijskih metod išče nove obetavne tarče za zdravila prihodnosti, ki bodo usmerjena proti skupini s G-proteinom, sklopjenih receptorjev. Katarina se s to skupino ukvarja že od magistrskega študija farmacije naprej.
O čem govorimo?
S G-proteinom sklopljeni receptorji so molekule, ki v celicah delujejo kot stikala pri prenosu signalov iz zunanjosti v notranjost in tako omogočajo odziv in prilagajanje aktivnosti glede na dogajanje v okolju. Ti proteini predstavljajo najpomembnejšo skupino tarč za zdravljenje različnih bolezni, saj na njih deluje kar okoli tretjina vseh zdravil. Kljub temu pa zaenkrat taka zdravila še nimajo pomembne vloge v onkologiji.
“Ko sem optimizirala proces eksperimentalne zasnove, sem ugotovila, da lahko z današnjimi metodami zbiramo res veliko količino podatkov, in da se moram naučiti to veliko količino podatkov tudi učinkovito analizirati.”
Iskanje majhnih molekul za zdravljenje okvar pri izražanju genov
Ali veste, da se v procesu izražanja genov posamezni genski zapisi prepišejo v molekule RNK?
Za nastanek zrelega prepisa je ključen proces spajanja, kjer se deli zaporedja izrežejo, preostali pa združijo v končno molekulo. Mutacije, ki spremenijo te vzorce, lahko povzročijo razvoj bolezni, kot je spinalna mišična atrofija.
Potencial za zdravljenje takih bolezni se skriva v molekulah, ki vplivajo na proces spajanja in stabilizirajo izražanje pravilnega zapisa. Za iskanje takih molekul so ključni algoritmi, ki na podlagi meritev genskih ekspresij prepoznavajo razlike v spajanju in analizirajo podrobnosti njihovega delovanja.
In kje tukaj nastopijo naših člani?
Z novimi podatki dr. Gregor Rot pri svojem delu razvija platformo, ki združuje vrsto takih analiz. S tem omogoča sistematično obravnavo obetavnih molekul, ki bi lahko postala nova zdravila.
“Uporabiti računalnik za nekaj smiselnega, imeti neko domeno podatkov, ki jih raziskuješ, to je bilo zame nekaj navdušujočega odkar sem se prvič srečal z bioinformatiko. Sodelovanje z biologi, skupno preučevanje analiz in raziskav, to me je potem res povleklo globlje v biologijo.”
Iskanje faktorjev nagnjenosti k zapletom ob presaditvi kostnega mozga
Pri otrocih z najhujšimi oblikami levkemije se kot zadnja možnost zdravljenja izvaja presaditev hematopoetskih matičnih celic. Eden izmed možnih zapletov po tem posegu je sindrom sinusoidne obstrukcije jeter, kjer pride do blokade žil in zmanjšane prekrvavitve.
Dosedanje ugotovitve glede genetskih faktorjev, povezanih s tem pojavom, so bile nedosledne.
V sklopu raziskovalnega dela doc. Simone Jurkovic Mlakar, PhD, MPharm, so za bolj robustno analizo združili podatke večih različnih raziskav in z bioinformatskimi algoritmi identificirali gene in biološke poti, ki so vpletene v razvoj tega zapleta.
“Dobimo ogromno rezultatov, ki so morda signifikantni, ni pa nujno, da nam kaj pomenijo. Iz te množice podatkov je potrebno izluščiti tisto najbolj pomembno stvar, ki bi res imela klinični pomen za diagnostiko.”
Možnost napovedi odziva posameznega bolnika na zdravljenje je ključna za uresničitev vizije medicine prihodnosti, kjer je zdravstvena oskrba prilagojena posamezniku in optimizirana za najboljši izid. Na poti do te prihodnosti bo bioinformatika odigrala ključno vlogo.
Društvo VTIS je 22. in 23. decembra organiziralo že 7. Simpozij slovenskih raziskovalcev v tujini. Vsa predavanja in okroglo mizo:
Občanska znanost,
Okoljske spremembe,
Nevroznanost in psihologija,
Arhitektura in gradbeni materiali
smo tudi posneli - najdete jih TUKAJ.