Hart kan zich herstellen

Het hart herstelt zich niet zelf Het hart is een fenomenaal orgaan. Er is waarschijnlijk geen door de mens gemaakte pomp die het beter en, vooral, langer doet. Er is een probleempje: het hart in niet in staat schade te herstellen door het aanmaken van nieuwe hartcellen. Dat blijkt de ‘schuld’ van een enkel gen te zijn aangeduid met Meis1. Tot een aantal weken na de geboorte is het hart in staat nieuwe cellen te genereren voor het herstellen van schade. Daarna maakt Meis1 daar een eind aan. Wat, dachten onderzoekers van de universiteit Texas Southwestern onder aanvoering van Hesham Sadek, als we dat gen eens weglaten? Bij muizen pakte dat in zoverre goed uit dat het hart weer in staat bleek tot op volwassen leeftijd nieuwe cellen aan te maken, zonder dat dat tot negatieve effecten leidde. Sadek: ““Meis1 is
een transcriptiefactor die werkt als een soort computerprogramma. Die regelt het functioneren van andere genen, in dit geval genen die de celdeling remmen. Meis1 kon mogelijk gebruikt worden als aan-/uitknop om ook in een volwassen hart celdeling mogelijk te maken. Dit zou een nieuw tijdperk in de behandeling van hartkwalen kunnen inluiden.” Tot nu toe is hartregeneratie alleen mogelijk met behulp van ingebrachte (stam)cellen.
Volgens de Hartstichting leven er in Nederland 1 miljoen hartpatiënten. De organisatie voorziet dat dat aantal zal groeien naar 1,3 miljoen in 2020. Jaarlijks vinden er in Nederland enkele tientallen harttransplantaties plaats (31 in 2008).

Bron: Futura-Sciences

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

Rekenen met DNA? Ik weet het niet.

Een groep onderzoekers aan de Stanford-universiteit rond Jerome Bonnet in Californië, met medewerking van de bekende synbioloog Drew Endy, heeft in Science beschreven hoe je met stukjes DNA in een bacterie logische schakelingen kunt maken. Dan gaat het om, zou je kunnen zeggen, de biologische variant van de zogeheten Booleaanse logica: de EN-, OF-, NEN-poorten enzovoorts. Meteen wordt er dan druk gespeculeerd over de ontwikkeling van de biologische computer, maar het ligt veel meer voor de hand dat deze schakelingen voor andere zaken zullen worden gebruikt, zoals voor diagnose (bijvoorbeeld bij kanker) of voor het induceren van bepaalde reacties (en dus maken van ‘producten’).
De onderzoekers noemen hun ‘biotransistors’ transcriptors en hun biologica BIL (Booleaanse integrase-logica; waarbij integrase een enzym is dat in de experimenten als ‘regelaar’ werd gebruikt). In de elektronica regelt een transistor de elektronenstroom, in de biologica doet de transcriptor dat met de ‘stroom’ (=werking) van een bepaald enzym; in de proefneming was dat RNA-polymerase, een enzym dat een rol speelt bij de transcriptie van DNA. Bonnet c.s. gebruikten een ander enzym (integrase dus) om de activiteit van RNA-polymerase langs de DNA-streng te reguleren (aan, uit te zetten). In de proefnemingen betekende dat er dan al of niet een groen fluorescerend eiwit (GFP) werd geproduceerd, een duidelijk zichtbare signaalstof die vaker wordt gebruikt om effecten van genactiviteit te controleren. Drew Endy vertelt zelf op YouTube hoe die biologica in elkaar steekt, maar daarmee wordt niet echt duidelijk hoe de onderzoekers te werk zijn gegaan.
Een genetische EN-poort
Op npr.org legt Geoff Brumfiel het, voor leken, wat beter uit. Het komt er op neer dat in een DNA-streng de transcriptor wordt ingebouwd. Als die transcriptor ‘dicht’ is, dan kan RNA-polymerase niet zijn transcriptiewerk doen, staat de transcriptor ‘open’, dan gebeurt dat wel en wordt er, dus, GFP geproduceerd. Door nu twee transcriptors achter elkaar te zetten, kan je, bijvoorbeeld, een EN-poort maken, waarbij elk van de transcriptors door een bepaalde stof wordt geregeld (de transcriptor wordt door de integrases losgeknipt en omgedraaid).
Bron: Cees Dekker

Onderzoekers lenen ‘genschakelaar’ van bacteriën

dr.Wendell Lim (universiteit van Californië, San Fransisco)Onderzoekers van de universiteit van Californië in San Fransisco hebben naar eigen zeggen een verfijndere manier gevonden om genen uit te schakelen. Het uitschakelen van genen wordt gebruikt in het onderzoek naar kanker en andere ziekten. Ook kan met deze, en soortgelijke, technieken een beter inzicht worden verkregen in het functioneren van het genetische systeem. De onderzoekers rond Wendell Lim leenden daarvoor een truc die bacteriën gebruiken om virussen te bestrijden, zo schrijven ze in het wetenschapblad Cell. Lees verder