Mednarodni projekt “Systems Biology Tools Development for Cell Therapy and Drug Development– SYSTHER”

V novembru leta 2006 sta slovensko Ministrstvo za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo ter nemško Zvezno ministrstvo za šolstvo in znanost (German Federal Ministry of Education and Research) pričela s sofinanciranjem slovensko-nemškega virtualnega inštituta s področja medicinske biotehnologije.


V novembru leta 2006 sta slovensko Ministrstvo za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo ter nemško Zvezno ministrstvo za šolstvo in znanost (German Federal Ministry of Education and Research) pričela s sofinanciranjem slovensko-nemškega virtualnega inštituta s področja medicinske biotehnologije. Gre za pet letni projekt “Systems Biology Tools Development for Cell Therapy and Drug Development” - SYSTHER (Razvoj orodij sistemske biologije  za celično zdravljenje in razvoj zdravil), ki poteka v okviru programa INREMOS – Industrijsko pomembne molekularne znanosti o življenju (Industrially Relevant Molecular Life).

SYSTHER je virtualni inštitut, kjer na slovenski strani poleg Nacionalnega inštituta za biologijo, sodeluje še Zavod za transfuzijsko medicino, nemški partnerji pa so: University of Potsdam, Institute of Biochemistry and Biology; Junior Research Group Systems Immunology, Institute for Theoretical Biology, Humboldt-University Berlin; University Clinic for Neurosurgery, Ludwig-Maximilian-University of Munich (LMU), Großhadern in podjetje MicroDiscovery GmbH.

V okviru projekta raziskujemo humane matične in rakaste celice ter interakcijo med njimi, hkrati pa se izvaja tudi klinična študija na alternativnem pristopu zdravljenja raka s celično terapijo. Vsa omenjena področja skušamo raziskati in razumeti s pristopom sistemske biologije, kar pomeni, da izvajamo raziskave na različnih nivojih (transkriptom, proteom in metabolom). Vzporedno pa razvijamo orodja za učinkovito obdelavo pridobljenih podatkov ter integracijo različnih tipov podatkov.

Zelo pomembne aktivnosti znotraj projekta potekajo v smeri priprave podlage za komercializacijo idej in znanj, pridobljenih tekom projekta ter v širjenje znanj iz raziskovalnih področij projekta. V ta namen smo v novembru 2007 izvedli dvodnevno delavnico na temo najnovejših smernic na področju diagnoze in zdravljenja raka, novembra 2008 pa dvodnevno delavnico na temo podjetništva, intelektualne lastnine, trženja in financiranja za farmacevtska in biotehnološka podjetja. V okviru projekta vsako leto organiziramo tudi mednarodno poletno šolo, ki poteka na Morski biološki postaji v Piranu (MBP) in je namenjena podiplomskim študentom iz področja ved o življenju. Letos bo poletna šola potekala pod naslovom Matične celice in regenerativna medicina, od 21. do 24. avgusta 2009, na MBP. (http://www.iss-piran.com/).

Rezultati raziskav na projektu Systher so bili predstavljeni na Kongresu German Symposium on Systems Biology 2009, Heidelberg, v obliki predavanja in številnih postrov. Naslednja predstavitev dosežkov bo na mednarodnem kongresu, ki ga organizirata Slovensko biokemijsko in Slovensko genetsko društvo, v septembru 2009, na Otočcu.

Na NIB-u izvajamo tudi strokovne seminarje o izvedenih aktivnostih na projektu Systher. Preberite si več o strokovnem seminarju Nepredvidljivost humanih mezenhimskih matičnih celic v mikro okolju tumorja.

Projekt Systher je bil predstavljen tudi v Sobotni prilogi, časopisa Delo, 30. aprila 2009. Vabljeni k ogledu

• dr. Miomir Knežević
  
• prof. dr. Tamara Lah Turnšek

Potek Raziskav:

V okviru projekta med drugim preverjamo izražanje genov (transkriptom) v posameznih tipih limfocitov (slika 1, slika 2, slika 3) zdravih prostovoljcev, kar nam služi za osnovo pri klinični študiji ter v humanih matičnih mezenhimskih celicah (slika 4), senescentnih matičnih mezenhimskih celicah (Slika 5), transformiranih matičnih mezenhimskih celicah (Slika 6), izoliranih iz kostnega mozga prostovoljcev, s čimer bomo okarakterizirali posamezne linije matičnih celic in njihovo uporabnost za terapevtsko zdravljenje.

Slika 1                                                            Slika 2                                                          Slika 3

Slika 4                                                            Slika 5                                                          Slika 6

S tehnologijo DNA-mikromrež lahko preverimo izražanje vseh genov v človeškem genomu. Veliko količino podatkov je potrebno najprej pregledati (slika 7), normalizirati (slika 8) ter preveriti njihovo kakovost (slika 9). Šele nato sledijo koraki v katerih podatke obdelamo tako, da jih lahko povežemo z biološkim vprašanjem kot je varnost uporabe celic MSC (mezenhimskih matičnih celic) za zdravljenje raka in drugih bolezni ter poškodb, ki jih s tradicionalnimi medicinskimi pristopi ne moremo zdraviti. Eno od orodij, ki nam pomaga vizualizirati podatke in jih povezati z že obstoječim biološkim znanjem je Biomine (slika 10).

Slika 7                                                              Slika 8                                                           Slika 9

Slika 10