Onderzoekers van het Imperial College onderzochten bijvoorbeeld hoe bepaalde ‘piratenfagen’ – deze fascinerende virussen die andere virussen kapen – erin slagen in bacteriën in te breken. Het begrijpen van deze mechanismen zou geheel nieuwe manieren kunnen openen om medicijnresistente infecties aan te pakken, wat uiteraard een enorme mondiale gezondheidsuitdaging is.
Wat co-wetenschapper aan dit werk meebracht, was het vermogen om snel decennia van gepubliceerd onderzoek te analyseren en onafhankelijk tot een hypothese te komen over bacteriële genoverdrachtsmechanismen die overeenkwamen met wat het imperiale team jarenlang experimenteel had ontwikkeld en gevalideerd.
Wat we in werkelijkheid zien is dat het systeem de fase van het genereren van hypothesen dramatisch kan comprimeren – waardoor enorme hoeveelheden literatuur snel kunnen worden gesynthetiseerd – terwijl menselijke onderzoekers nog steeds de experimenten ontwerpen en begrijpen wat de bevindingen feitelijk voor patiënten betekenen.
Als we vooruitkijken naar de komende vijf jaar, wat is dan, afgezien van eiwitten en materialen, het ‘onopgeloste probleem’ dat je ’s nachts wakker houdt waar deze hulpmiddelen je bij kunnen helpen?
Wat mij echt boeit, is begrijpen hoe cellen functioneren als complete systemen – en het ontcijferen van het genoom is daarvoor van fundamenteel belang.
DNA is het receptenboek van het leven, eiwitten zijn de ingrediënten. Als we echt kunnen begrijpen wat ons genetisch anders maakt en wat er gebeurt als DNA verandert, ontsluiten we buitengewone nieuwe mogelijkheden. Niet alleen gepersonaliseerde geneeskunde, maar mogelijk ook het ontwerpen van nieuwe enzymen om de klimaatverandering aan te pakken en andere toepassingen die veel verder reiken dan de gezondheidszorg.
Dat gezegd hebbende, het simuleren van een hele cel is een van de belangrijkste doelen van de biologie, maar het is nog ver weg. Als eerste stap moeten we de binnenste structuur van de cel, de kern, begrijpen: precies wanneer elk deel van de genetische code wordt gelezen, hoe de signaalmoleculen worden geproduceerd die uiteindelijk leiden tot de assemblage van eiwitten. Zodra we de kern hebben verkend, kunnen we van binnen naar buiten werken. Daar werken we aan, maar het zal nog een aantal jaren duren.
Als we op betrouwbare wijze cellen zouden kunnen simuleren, zouden we de geneeskunde en de biologie kunnen transformeren. We zouden kandidaat-medicijnen vóór de synthese computationeel kunnen testen, ziektemechanismen op een fundamenteel niveau kunnen begrijpen en gepersonaliseerde behandelingen kunnen ontwerpen. Dat is eigenlijk de brug tussen biologische simulatie en de klinische realiteit waar u naar vraagt: de overgang van computationele voorspellingen naar daadwerkelijke therapieën die patiënten helpen.
Dit verhaal verscheen oorspronkelijk in BEDRAAD Italië en is vertaald uit het Italiaans.
