Projekti / Programi
Funkcijska genomika in biotehnologija za zdravje
01. januar 2009
- 31. december 2014
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.05.00 |
Naravoslovje |
Biokemija in molekularna biologija |
|
| 4.06.00 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
|
| 3.04.00 |
Medicina |
Onkologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B0 |
Biomedicinske vede |
B0 |
| P320 |
Naravoslovno-matematične vede |
Nukleinske kisline, sinteza beljakovin |
| B220 |
Biomedicinske vede |
Genetika, citogenetika |
| B200 |
Biomedicinske vede |
Citologija, onkologija, kancerologija |
| T490 |
Tehnološke vede |
Biotehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.06 |
Naravoslovne vede |
Biologija |
regeneracija tkiv, prekanceroze, onkogeneza, samomorilnost, anoreksija, homeostaza holesterola, keratini, celični cikel, genska ekspresija; bio-čipi, funkcijska genomika, transkriptom, proteom, bioinformatika; biofarmacevtiki, proteinski inženirstvo, nano-delci, r-DNA; CYP51, statini, citokini, 11beta-hidroksilaza; mitoza, mejoza, dvo-hibridni sistem; MLST
Raziskovalci (51)
Organizacije (2)
Povzetek
Predlagani raziskovalni program 'Funkcijska genomika in biotehnologija za zdravje' združuje raziskave, ki so plod dela dveh dosedanjih programskih skupin: PO- 0527-0381 'Molekularna genetika in biotehnologija v biomedicinskih raziskavah' (MF UL, področje 1.05 Biokemija in molekularna biologija, 3.118 ur) in PS PO-0518-0104 'Genska tehnologija za fermentacijsko proizvodnjo biološko aktivnih beljakovin' (KI, področje 4.06 Biotehnologija, 3.684 ur).
K programu se s svojimi raziskovalci pridružujejo tudi naslednje ustanove: LEK d.d., Inštitut za varovanje zdravja RS, Veterinarska fakulteta UL, Gastroenterološka klinika KC, Onkološki inštitut in Psihiatrična klinika. Gre za izrazito povezavo med raziskovalnim inštitutom, Univerzo in uporabniki iz farmacevtske industrije in zdravstvene sfere, ki smo jo že do sedaj uresničevali pri obeh omenjenih PS, oziroma gradili že več kot desetletje pred tem, sedaj pa bi jo radi postavili na višjo raven, kadrovsko in finančno nadgradili in tudi formalizirali. Opisana medinstitucionalna združitev pomeni tudi združevanje raziskav iz dveh raziskovalnih področij (Biokemija in molekularna biologija, Biotehnologija) ter poseg na tretje področje (Medicina).
Združujeta se dve PS, ki na svojih področjih sodita med vodilne v Sloveniji:
- PS Medicinske fakultete predstavlja jedro Medicinskega centra za molekularno biologijo, ki je v letih 1987-90 v Sloveniji uvedel raziskovalno področje medicinske molekularne genetike in raziskave človeškega genoma, še pred tem (v letih 1984-87) pa je bil med iniciatorji genske tehnologije (genskega inženirstva) pri nas. V okviru Centra in v sodelovanju s slovenskimi kliničnimi ustanovami so se usposobili številni vodilni raziskovalci, ki danes vodijo raziskovalno-diagnostične laboratorije za molekularno biologijo/genetiko v Sloveniji: na Ginekološki kliniki KC, na Inštitutu za patologijo MF UL, na Hematološki kliniki KC, na Fakulteti za farmacijo UL, na Oddelku za patologijo Onkološkega inštituta, na Inštitutu za sodno medicino MF UL in na Kriminološkem oddelku MNZ RS. Poleg temeljnih raziskav sta Center oz. njegova PS sodelovala pri vzpostavljanju diagnostičnih laboratorijev na partnerskih ustanovah in izvedla tudi prenose dosežkov v družbeno prakso, kar v tem primeru pomeni uvedbo molekularnih medicinskih diagnostik in genotipizacij s preiskavo genoma (cistična fibroza in hemofilija A v letih 1989-1993; genotipizacije limfomov od l.1994 naprej; genotipizacije za potrebe sodne medicine in kriminalistike od l.1996 naprej) in od l.2000 tudi razvoj metodologije za testiranje izvirnih učinkovin za LEK. V zadnjem času je bil Center med pobudniki ustanovitve Slovenske mreže za funkcijsko genomiko in je koordinator nacionalnega centra za izdelavo in analizo biočipov oz. za funkcijsko genomiko, ki je v izgradnji - v okviru konzorcija 14 slovenskih ustanov oz. raziskovalnih enot in farmacevtske industrije.
- Druga skupina, to je PS Kemijskega inštituta, pa deluje v okviru mešane skupine raziskovalcev Kemijskega inštituta in tovarne LEK, ki so v zadnjih dveh desetletjih opravili biotehnološke raziskave oziroma pri njih sodelovali, katerih rezultati niso samo privedli do odmevnih publikacij in patentov, temveč so bili temelj za fermentacijsko proizvodnjo nekaterih zdravilnih učinkovin v LEKu, ki danes prinaša tudi velike finančne učinke tako tovarni LEK kot tudi slovenskemu proračunu. LEK s fermentacijsko proizvodnjo ergot-alkaloidov danes zaseda tretje mesto v svetu, zelo pomembna je tudi njegova proizvodnja klavulanske kisline, na obzorju pa je tudi prvo slovensko rekombinantno zdravilo, ki naj bi prišlo na trg do leta 2006. Na tem mestu velja omeniti, da je letos mednarodno podjetje Novartis prevzelo postopek pridobivanja rekombinantnega citokina, ki je bil razvit v okviru omenjene skupine LEK/KI, saj se je izkazalo, da je po lastnostih boljši od originatorjevega.
Predlagani program 'Funkcijska genomika in biotehnologija za zdravje' je sestavljen iz dveh osnovnih
Pomen za razvoj znanosti
Funkcijska genomika je post-genomska veda, ki celico oz. njene biokemijske in patofiziološke fenomene razume kot integralen sistem in v tej luči preučuje hkratnost in prepletenost dogodkov, da bi v mreži interakcij poiskala molekulske kretnice dogajanj, razumela kompleksne biokemijske mehanizme življenja in patologije celice - in na teh osnovah ustvarjala nove diagnostične/terapevtske pristope ter razvijala nova zdravila z zelo natančnim, ciljanim delovanjem, brez nepotrebnih stranskih učinkov. Raziskave porgrama P1-0104 so bile usmerjene v ugotavljanje molekularnih vzrokov posameznih patologij, vendar obenem odpirajo poti za celostno iskanje tudi potencialno skupnih mehanizmov. V najnovejši literaturi je mogoče zaslediti rastoče število eksperimentalnih podatkov, ki navajajo na to, da si številne, na videz nepovezane večfaktorske bolezni kot so rak, diabetes, bolezni srca in ožilja, nevrodegenerativne bolezni in celo psihiatrične motnje, delijo skupna izhodišča kot npr. okvarjen metabolizem, spremenjen imunski oz. vnetni odgovor ali motnje v cirkadičnem ritmu. Izjemen napredek visoko zmogljivih analiznih metod ima globok vpliv na raziskave v biomedicini. Razkritje zaporedij številnih genomov, vključno s človeškim, molekularno biologijo preko funkcijske genomike nadgrajuje v sistemsko biologijo oz. medicino. Ogromna količina podatkov iz genomskih raziskav zahteva tesno sodelovanje med raziskovalci, ki eksperimentalne podatke producirajo, in bioinformatiki, ki podatke lahko analizirajo in modelirajo. Bolezni človeka začenjamo razumeti kot dinamično motnjo zapletenih integriranih genetskih, molekulskih in celičnih ritmičnih mrež, ki so senzorično in interaktivno povezane z okoljem. Omenjeni premik iz ustaljenega pogleda na medicino in njene raziskave, ki so ga omogočile zmogljive post-genomske tehnologije, bo tudi temeljna gonilna sila našega raziskovalnega dela v prihodnje. Z raziskavami razvijamo platformo za celostno preučevanje kompleksnih večfaktorskih bolezni (od genomike, transkriptomike in proteomike do sistemske bioinformatske analize podatkov) in posledično načrtovanje novih diagnostičnih in terapevtskih pristopov. Znanja in uvedene metode bodo na voljo za ustrezno obravnavo katerekoli kompleksne bolezni, obenem pa bodo tudi izhodišče za oblikovanje novih »spin-off« podjetij (nano-protitelesa; diagnostična orodja; terapevtiki; bioinformacijske obdelave). Znanstvena spoznanja iz omenjenih raziskav spadajo v kategorijo temeljnih znanstvenih spoznanj s področja biokemije in molekularne biologije, funkcijske genomike in matematičnih pristopov, kar skupaj vodi do sistemske medicine, ki bo imela v naslednjem desetletju velik vpliv na javno zdravstvo in ekonomijo.
Pomen za razvoj Slovenije
Program P1-0104 »Funkcijska genomika in biotehnologija za zdravje« je potekal v treh zaporednih obdobjih: 1999 – 2003; 2004 – 2008; 2009 – 2014. Združeval je raziskovalni skupini Medicinske fakultete (MF) in Kemijskega inštituta (KI) in je bil leta 2004 s strani ARRS tudi uvrščen med najuspešnejše programe. Uvedel je molekularno diagnostiko v slovensko medicino in gensko analizo v slovensko forenziko in bil nosilec sodelovanja s farmacevtsko družbo LEK. Imel je ključno vlogo pri izgradnji Sandoz-Lekovega centra Biofarmacevtika in bil nosilec prvega slovenskega postopka za proizvodnjo biološkega zdravila (v obdobju po letu 2009 sprejet za globalno proizvodnjo v Sandozu). Bil je pobudnik Slovenske mreže za funkcijsko genomiko, ki je postavila nacionalni infrastrukturni center za funkcijsko genomiko in bio-čipe. Raziskave zadnjega obdobja (2009-2014) pomenijo premik v raziskovanje kompleksnih bolezni, z novimi post-genomskimi pristopi v raziskovanju in znanstvenemu razmišljanju, ki omogočajo nov, celosten vpogled v dejavnike tveganja ter mehanizme razvoja in napredovanja kompleksnih patologij. Z odkrivanjem novih genetskih in funkcijskih povezav in vloge molekulskih tarč program daje osnove za razvoj novih diagnostičnih in terapevstskih postopkov ter usmerjenih zdravil in s tem tudi njihov neposreden prenos v klinično prakso. Razvoj pristopov k racionalnejši farmakoterapiji odpira poti, ki bodo omogočale bolniku prilagojeno zdravljenje. Nov post-genomski način razmišljanja se seveda odraža tudi v sodobnem usposabljanju zdravnikov in raziskovalcev na ravni dodiplomskega in podiplomskega univerzitetnega študija.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
