Synbio in de lift (naar boven)

Synbiologie onderzoek groeit sterk Er is op het gebied van de synthetische biologie sinds 2009 steeds meer bedrijvigheid gekomen, zo meldt synbioproject.org. Dat geldt zowel voor bedrijven als voor onderzoeksinstellingen. Op de stek van synbioproject is een kaart te vinden, waar de synbiologie-activiteiten zich concentreren.
Amerika staat met activteit’haarden’ in Californië en Massachusetts bovenaan, maar Europa (vooral het VK en Duitsland) en ook Oost-Azië (China en Japan) slaan geen gek figuur. Een deel van de nieuwe activiteit heeft te maken met de voortdurende overheidsfinanciering van onderzoek. Daarnaast spelen de snel dalende kosten voor het sequentiëren van DNA een belangrijke rol, waardoor het onderzoek effectiever wordt (minder gis & mis).
Het aantal bedrijven dat zich zegt bezig te houden met synbio-onderzoek zou sedert 2009 zijn verdrievoudigd, waarbij het merendeel zich toelegt op speciale biochemicaliën, brandstoffen en geneesmiddelen. Opvallend is dat het aantal synbiobedrijven in Europa sterker is gestegen dan in de VS. Van de bedrijven die al in 2009 actief waren in synbiologie, verdwenen er zes ‘van de radar’ door overnamen of sluiting. Dat geldt ook voor 11 bedrijven die sedertdien actief werden op dit terrein.

Bron: ScienceDaily

Mens gaat ten onder aan eigen technologie (?)

Mensen denken niet erg na over het verdwijnen van de soort (mens dus). Er verschijnen meer artikelen, bij wijze van spreken, over het kweken van lobelia’s dan over het verdwijnen van de mensheid, terwijl we weten dat de Homo Sapiens slechts sedert een, geologisch gesproken, korte wijle op deze aardbol vertoeft. In Oxford is een heus instituut dat zich bezighoudt met de Toekomst van de Mensheid waar ze uiteraard over dit soort zaken nadenken. Nick Bostrom, directeur van het instituut en van Zweedse origine, kleurt de situatie wat heftig in, zo valt bij de BBC te lezen. “Als we er naast zitten, dan kan dit de laatste eeuw van de mensheid zijn.” In de rest van het artikel preluderen diverse sprekers op het mogelijke, nadere einde van de mensheid, maar maken op geen enkele wijze duidelijk hoe dat er dan zou kunnen uitzien. Opgevroten door zelf gecreëerde bacteriën? Aangevallen door hoogintelligente robots? Vermoord door dolgedraaide beursprogramma’s?
De mensheid zal niet zo gauw sterven door pandemieën of natuurrampen, denken ze in Oxford. Ook kernoorlogen, hoe verschrikkelijk ook, zullen niet het einde van de mens als soort betekenen, denkt Bostrom, maar we hebben nu technologische mogelijkheden die een bedreiging vormen voor het voortbestaan van de mensheid zoals niet eerder voorgekomen.
Die vooruitgang heeft ons het stuur uit handen geslagen, vindt de Zweed. Hij heeft het dan over ontwikkelingen op gebieden als nanotechnologie, synthetische biologie en kunstmatige intelligentie. Synbiologie belooft vooruitgang op medisch terrein, maar wat de risico’s zijn bij het ‘oprekken’ van het leven, valt niet te voorzien. Dat geldt ook, mutatis mutandis, voor nanotechnologie en kunstmatige intelligentie, denkt Bostrom.
Seán O’Heigeartaigh, een geneticus bij het instituut, trekt een vergelijking met de programma’s die in aandelenbeurzen worden gebruikt. Die kunnen directe en verwoestende gevolgen hebben voor de echte economie en echte mensen. Het kan allemaal gebeuren met de beste bedoelingen. “Het is niet waarschijnlijk dat iemand met opzet iets schadelijks maakt, maar er is altijd een risico dat iets in een andere omgeving wel schadelijk wordt. We ontwikkelen zaken die goed fout kunnen gaan. Met zulke krachtige technologie moeten we goed beseffen wat we weten, maar vooral wat we niet weten.” Hij heeft dus wel vertrouwen in de mensheid. Of dat terecht is is nog maar de vraag. De Ier zegt geen paniek te willen zaaien, maar te willen wijzen op de risico’s van wat we doen.
Het wordt allemaal nog ingewikkelder en onoverzichtelijker als we kijken naar ontwikkelingen op het snijvlak van die drie genoemde technologieën: wat als nanotechnologie, synbiologie en kunstmatige intelligentie bij elkaar komen? Daniel Dewey, vroeger werkzaam bij Google, stelt dat de explosie van (kunstmatige) intelligentie, de computers steeds minder voorspelbaar en minder beheersbaar heeft gemaakt. “Met die technologieën kunnen kettingreacties ontstaan, waarbij je uitgaande van heel weinig bronnen iedereen op de wereld kunt treffen.”
Ook de universiteit van Cambridge wil men een studie opzetten naar toekomst van de mensheid. Engelands Koninklijke Sterrenkundige Martin Rees, een eretitel, steunt de plannen meer onderzoek te doen en daartoe een apart instituut op te richten. “Mensen maken zich druk om individuele risico’s, maar hebben moeite grote gevaren te herkennen.” Rees gaat in het BBC-verhaal vooral in op de gevaren van synbiologie. “De ontwikkeling van nieuwe organismen voor landbouw en geneesmiddelen kunnen onverwachte bijeffecten hebben. Onze wereld is meer verbonden dan ooit. Nieuws en geruchten verspreiden zich razendsnel. Daarom zullen de gevolgen van een fout of van terreur groter zijn dan in het verleden.”
Voor Bostrom zit het probleem in het gat tussen wat we kunnen en wat we begrijpen. “Wij hebben het verantwoordelijkheidsgevoel van een kind, terwijl we technologisch de mogelijkheden van volwassenen hebben.” Met andere woorden: we zien het gevaar niet. We staan voor grote veranderingen. Dat kan volgens Bostrom eindigen in een katastrofe of een grotere greep op de biologie dan we nu hebben.

Bron: BBC

EIndelijk: artimisinine op de markt

Dit is beslist geen persstoppend artikel en het heeft nog knap lang geduurd: eindelijk nadat dat al jaren geleden was aangekondigd, zal er nu artimisinine op de commerciële markt worden gebracht, dat, met enige goede wil, het eerste echte biosynproduct zou kunnen worden genoemd. Twaalf jaar nadat Jay Keasling van de universiteit van Californië genen van een zomeralsem en een gist in het DNA van een bacterie had ingevoegd om een voorproduct van het malariamedicijn artimisinine te synthetiseren, kondigt het bedrijf Sanofi aan dat proces ook op industriële schaal in te gaan zetten. Daarvoor gebruikt het bedrijf overigens een gemodificeerd gist. Jay Keasling
De zomeralsem is de natuurlijke bron van het voorproduct van dit al in het oude China bekende geneesmiddel. Keasling, tegenwoordig ook onderdirecteur biowetenschappen bij het Lawrence Berkeley-lab, zal met zijn collega’s in Nature de sequentie van genen publiceren die zijn gebruikt om de gist als productieplaats voor het beoogde voorproduct te laten fungeren. Sanofi ontwikkelde een eigen fotochemisch proces om het voorproduct (artimisinezuur) om te zetten in artimisinine. Dat wordt vervolgens weer omgezet in het artesunaat en gemengd met een ander malariamedicijn om resistentie te voorkomen, de zogeheten ArtimisinineCombinatieTherapie (ACT). De eerste productiecapaciteit zal zo’n 35 ton bedragen. Het is de bedoeling dat die capaciteit in 2014 zal worden opgeschroefd naar 50 tot 60 ton, goed voor 80 tot 150 miljoen ACT-behandelingen. Jaarlijks sterven er wereldwijd zo’n 650 000 mensen aan de moerasziekte, vooral kinderen. Het aantal malarialijders loopt in de honderden miljoenen.
Bron: Eurekalert

Wien onderzeeërs door den ad’ren stroomt

In een film uit 1966 (Fantastic voyage) schijnt het al voorspeld te zijn: robotjes of onderzeeërs die onze aderen en andere lichamelijke transportbanen als vaarwegen gebruiken. Een in het bloed ingespoten onderzeeërtje moest in de film een bloedstolling in de hersens verwijderen. Dergelijke kleine systemen, we praten dan over dimensies van duizendste of zelfs miljoenste van een millimeter, kunnen gemaakt worden, maar de aandrijving daarvan was altijd een probleem, zo viel te beluisteren tijdens een lezing op het 245ste jaarcongres van de Amerikaanse vereniging van chemici (ACS).
Micromotor aangedreven door waterstof
Joseph Wang van de universiteit van Californië vertelde zijn gehoor dat die barrière nu is geslecht. “We hebben voor het eerst micromotors en microraketjes gemaakt die de natuurlijke omgeving gebruiken als brandstofbron. Zo is de maag sterk zuur om het voedsel te verteren, maar je kunt dat zuur ook gebruiken als brandstof. Je produceert dan waterstof dat zorgt voor de voortstuwing. Gebruik maken van biocompatibele brandstoffen zorgt er voor dat gezond weefsel niet beschadigd wordt.” Wang ziet echter ook mogelijkheden voor die micro-apparaatjes op volstrekt ander terrein zoals het opruimen van olievlekken, het in de gaten houden van industriële processen of van de nationale veiligheid.
Zijn leerling Wei Gao beschreef twee zelfaangedreven microraketjes/-motors. Een buisvormige micromotor van zink, beweegt zich razendsnel (100 x zijn lengte van eenhonderdste mm per seconde). De voortbeweging komt van de bij de reactie van zink en het maagzuur ontstane waterstofbelletjes. Volgens Gao zou het ‘raketje’ ideaal zijn voor het afleveren van medicijnen of het wegsnijden van aangetaste cellen. Met een ook in het lab ontwikkelde aluminium micromotor, die water als ‘brandstof’ gebruikt, zou microchirurgie kunnen worden uitgevoerd. De drijvende kracht is, weer, waterstof. Het aluminium reageert met water en er ontstaat waterstof. Normaal gesproken biedt de ondoordringbare oxidelaag, die daarbij op het aluminium ontstaat, bescherming tegen verdere aantasting, maar door aluminium te legeren met gallium ontstaat er een brosse structuur die er voor zorgt dat aluminium en water ‘bij elkaar’ kunnen blijven komen waardoor de reactie op gang blijft. De aluminium micromotor zou ook dienst kunnen doen in milieu- en veiligheidstoepassingen, aldus Gao. “Voor het eerst hebben we micromotors die met drie verschillende brandstoffen kunnen werken: met zuren, met basen en met waterstofperoxide, afhankelijk van de omgeving waarin ze gebruikt worden.”
Er wordt gewerkt aan de verlenging van de levensduur van de microvaartuigjes en aan de aanpassing voor specifieke biomedische toepassingen. De onderzoekers zijn ook op zoek naar commerciële partners voor toepassingen in het echte leven.

Bron: Eurekalert; foto van blogs.discovery.com

Omnimedicijn tegen foute cellen?

dr. Beth Levine van de universiteit van TexasHet is natuurlijk al vaker vertoond, onderzoekers die hoop geven op een doorbraak in de bestrijding van kanker en en passant ook maar meteen van die ziekte van Alzheimer en andere hersenaandoeningen, maar het moet er eens van komen. Medewerkers van het centrum van autofagie-onderzoek van de universiteit van Texas in Dallas, hebben een eiwitachtige verbinding gesynthetiseerd die de potentie schijnt te hebben bij het aanschakelen van een proces in cellen dat autofagie wordt genoemd. Bij dat proces worden defecte of onnodige celdelen afgebroken tot de basisbouwstenen voor de aanmaak van nieuwe biomoleculen, maar autofagie dient ook om binnengedrongen, virussen, bacteriën of lichaamsvreemde eiwitten onschadelijk te maken door ze af te breken. Met dat laatste vervult autofagie een functie in ons afweersysteem.
Wanneer dat proces ‘regelbaar’ is met behulp van een eenvoudige peptide, dan zou je daarmee greep krijgen op tot nu toe ongrijpbare processen als kanker en Alzheimer. Het gesynthetiseerde peptide, dat ‘luistert’ naar de naam Tat-becline 1, zou zijn werking bewezen hebben in proeven met muizen. Met Tat-becline 1 behandelde muizen bleken ongevoelig te zijn voor het Westnijl- en chikungunya-virus, door muggen overgebrachte ziekteverwekkers. Menselijke cellen die met dit dit peptide werden behandeld bleken bestand tegen hiv. Directeur van het centrum dr. Beth Levine verwacht dat door de grote rol die autofagie speelt in het afweersysteem, stoffen die dat proces in werking stellen een grote potentie hebben in het voorkomen en de bestrijding van een breed scala aan ziektes.
De door het centrum gesynthetiseerde peptide is ‘afgeleid’ van becline 1, een van de eerste peptiden die is gevonden, die een rol speelt bij autofagie in zoogdiercellen.

Bron: http://www.utsouthwestern.edu/newsroom/news-releases/year-2013/feb/peptide-levine.html