"Społeczne zwyczaje" komórek mogą być kluczem do zwalczania chorób
Naukowcy w Manchesterze w Wielkiej Brytanii pracują nad zmianą "zwyczajów społecznych" żywych komórek, mając nadzieję, że w efekcie tych zmian powstaną czystsze i bardziej przyjazne dla środowiska paliwa oraz skuteczniejsze sposoby zwalczania takich chorób, jak rak i cukrzyca. W ramach nowego, obejmującego 6 krajów europejskich projektu z budżetem 26 milionów euro, w Manchester Centre for Integrative Systems Biology przy Uniwersytecie w Manchesterze rozpoczną się nowe badania nad wyłaniającą się dziedziną nauki i inżynierii zwaną biologią systemów. Biologia systemów to nowe podejście w bionaukach. Jest połączeniem teorii, modelowania komputerowego i eksperymentów. Tradycyjna w biologii metoda obserwacji i doświadczeń została zastąpiona w biologii systemów przez modelowanie i symulacje komputerowe służące do przetwarzania rezultatów, opracowywania nowych doświadczeń o bardziej ilościowym charakterze i generowania rozwiązań prognostycznych. Naukowcy korzystający z biologii systemów odkryli niedawno, że sieciowanie w żywych komórkach może decydować na przykład o tym, czy dana komórka wywołuje raka czy cukrzycę, czy też pomaga w zachowaniu zdrowia. Naukowcy uważają, że regulowanie i modyfikowanie sposobu łączenia komórek w sieci mogłoby umożliwić kontrolowanie zachowania żywych komórek oraz zmniejszenie ryzyka występowania tych chorób. Stosując właśnie takie podejście, naukowcy z Manchesteru pracujący w ramach programu badawczego Europejska biologia systemów mikroorganizmów (SysMO) będą również realizować projekt, w którym poszukiwany będzie sposób przekształcenia drożdży wykorzystywanych do produkcji piwa i chleba w wydajnych "wytwórców" bioetanolu. Inne prace prowadzone w Manchesterze w ramach SysMO obejmują badanie bakterii Lactobacilli. Niektóre z nich przekształcają się w bakterie żywiące się mięsem lub wywołują choroby u ludzi, np. paciorkowcowe zakażenia gardła i skóry, podczas gdy inne są całkowicie bezpieczne i używane są do produkcji serów i jogurtów. Naukowcy mają nadzieję, że efektem ich prac będzie nie tylko lepsze zrozumienie, w jaki sposób "nieprawidłowe" sieci prowadzą do choroby, ale również efektywniejsza i bezpieczniejsza produkcja leków i żywności. Poza tym pracownicy naukowi będą przyglądać się bakteriom glebowym z rodzaju Pseudomonas. Mają one właściwości chorobotwórcze, można je jednak spożytkować do rozkładu szkodliwych związków chemicznych znajdujących się w środowisku lub do tworzenia związków obecnie wykorzystywanych w przemyśle chemicznym. Innym obiektem zainteresowania będą organizmy ciepłolubne, które w naturalnych warunkach występują w gorących źródłach. Naukowcy zbadają, w jaki sposób ich sieci umożliwiają im przetrwanie w tak wysokich i zmiennych temperaturach. Istnieje nadzieja, że badania te doprowadzą do odkrycia sposobów lepszego przystosowania organizmów żywych do funkcjonowania w ekstremalnych warunkach. Efektem mogą być również skuteczniejsze kosmetyki i środki czyszczące. Wszystkie te badania będą prowadzone w nowym, utworzonym kosztem 56 milionów euro Manchester Interdisciplinary Biocentre (MIB), w którym współpracować będą specjaliści reprezentujący szerokie spektrum dyscyplin. Ich celem będzie sprostanie najważniejszym wyzwaniom w interdyscyplinarnej bionauce o charakterze ilościowym. Zdaniem profesora Hansa Westerhoffa, zajmującego stanowisko profesora biologii systemów w AstraZeneca i dyrektora doktoranckiego centrum szkoleniowego biologii systemów przy Uniwersytecie w Manchesterze, "mamy wyjątkową szansę, aby zacząć rozumieć, jakie jest znaczenie sieciowania dla funkcjonowania żywych komórek wewnątrz naszych ciał i poza nimi". - Mamy teraz możliwość zintegrowania działań najlepszych grup z sześciu krajów Europy. Będziemy zajmować się czterema konkretnymi zagadnieniami: energią, równowagą w stosunku choroba/korzyści, białą biotechnologią i odpornością - powiedział. W ramach programu SysMO finansowanych jest w sumie 11 projektów, które początkowo będą trwały trzy lata. SysMO finansowany jest przez Wielką Brytanię, Austrię, Niemcy, Holandię, Hiszpanię i Norwegię.
Kraje
Austria, Niemcy, Hiszpania, Niderlandy, Norwegia, Zjednoczone Królestwo