Computere skal hjælpe genetikere med at bygge ønske-organismer
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Computere skal hjælpe genetikere med at bygge ønske-organismer

Biologi og it går i stigende grad hånd i hånd. Supercomputere gør analyser og gensekventering meget nemmere, men de kan formentlig også blive ganske nyttige i jagten på f.eks. personlige lægemidler eller organismer, der kan opsnuse giftstoffer i luften.

Det mener Jan Madsen, professor på DTU Compute, som udvikler algoritmer, som skal gøre det nemmere for læger og videnskabsmænd at designe organismer, der kan bruges til alt mellem himmel og jord.

»Vi er begyndt at gå fra kun at kunne læse dna til også at skrive den. Det betyder, at man kan designe og modellere helt nye celletyper på computeren, som er målrettet noget specifikt,« siger Jan Madsen og understreger, at principperne i at oversætte lægeønsker til byggesten af aminosyrer for så vidt ligner de oversættelser, der får højniveau-computersprog til at blive til sekvenser af 0- og 1-taller på computeren.

»Når vi begynder at forstå delfunktioner af dna, begynder vi også at forstå, hvad der koder for hvad. Det er som at se ind i et computerprogram og vide, at disse fem linjer kode får teksten til at blive rød,« siger han.

Hans arbejde indebærer således at skrive en oversætter, så computeren ’forstår’ forskerens abstrakte ønsker og oversætter dem korrekt til de konkrete dna-sekvenser af A, T, C og G, som der er brug for. Herefter kan forskeren så maile tekststrengen til dna-virksomheder i USA, som kan 3D-printe en rigtig dna-sekvens på avancerede 3D-printere.

»I laboratorierne må forskerne i dag prøve sig frem for at se, hvad der virker. Kan vi simulere forsøgene mere præcist og udvælge de komponenter fra biblioteket, der passer bedst sammen, skal genetikerne ikke nødvendigvis lave tusindvis af forsøg. Der er afsindigt mange muligheder i det,« understreger Jan Madsen.

Han sammenligner proceduren med at lægge kendskabet til tusindvis af mursten og deres kompatibilitet ind i en algoritme, og når så en arkitekt vil bygge en bestemt type hus, så kan programmet ud fra de kendte mursten bygge den konstruktion, der ser ud til at holde bedst ud fra ønskerne.

»Drømmen er jo at være med til at modellere de mest basale mekanismer af liv og gøre det muligt ikke kun at tænke over, hvad der er lavet, men også, hvad man gerne vil lave,« siger Jan Madsen.

I en menneskekrop er der imidlertid endnu flere faktorer at tage højde for, og hvilke der er kritiske at have med i et givet design, er bl.a. det, Jan Madsen og co. skal være med til at finde ud af.

I USA arbejder dataloger og molekylærbiologer på MIT og Boston University ligeledes på at skrive sådanne værktøjer, og Jan Madsen arbejder sammen med dem om at prøve at sætte ideerne sammen, så det i sidste ende blot bliver genetikernes fantasi, der sætter grænserne for, hvad man kan skrue sammen og printe ud.

En tidshorisont for, hvornår algoritmerne er klar til, at genetikerne kan føre deres drømme ud i livet, er svær at spå om, fortæller han. Men gruppen har allerede de første værktøjer på plads, som ud fra en højniveaubeskrivelse af logiske funktioner kan foreslå mulige løsninger sammensat af delfunktioner fra eksisterende databaser.

Læs også: Bioetikerne har fået travlt: Er det moralsk korrekt at skabe kunstigt liv?

Jan Madsen har sammen med ph.d.-studerende Hasan Baig udviklet et simuleringsværktøj (D-VASim), der kan simulere de stokastiske reaktionsprocesser og følge protein- og molekylekoncentrationer over tid.

»Hvornår vi så kan bruge det til at lave f.eks. aktiv medicin, er et godt spørgsmål. Der er masser af både etiske, biologiske og tekniske spørgsmål, der skal overvejes, og så er det også bare enormt svært at lave,« siger Jan Madsen og forklarer videre:

»Et er at demonstrere, at det kan lade sig gøre i et kontrolleret laboratorieforsøg, noget helt andet er at få det til at være robust og i stand til at overleve i længere tid. Men vi tror på, at det kan lade sig gøre, og at vi kan være med til at løse det,« siger Jan Madsen.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det ville være smart at forske i organismer (sandsynligvis en organisme med store blade) der kunne omdanne sollys til elektrisk energi eller som kunne bruges som katalysator. Også inden for nedbrydelse af skrald kunne det muligvis gøre gavn.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten