TEKNISK UKEBLAD JAKTER PÅ HAVETS GULL ÅRGANG NR 01/JANUAR 2005 LØSSALG KR 49,50. Forskning i Tromsø: Neppe norsk tsunamivarsling

Transkript

1 ÅRGANG NR 01/JANUAR 2005 LØSSALG KR 49,50 TEKNISK NORGES FREMSTE PÅ TEKNOLOGI UKEBLAD Neppe norsk tsunamivarsling Kurser ingeniører i arkitektur Digital mju for barskinger Forskning i Tromsø: JAKTER PÅ HAVETS GULL SPESIAL 8 SIDER OM KURS OG ETTERUTDANNING

2 REPORTASJE Medisi ngåtene i Tromsø: TEKST OG FOTO RAGNA KRONSTAD rk@tekblad.no De mest avanserte robotene har inntatt forsknings laboratoriene og snart åpner en biobank ingen har sett maken til. Det hersker en mild Klondyke-feber i nord. 20

3 FOTO: ERLING SVENDSEN 21

4 REPORTASJE JAKTER PÅ HAVETS GULL KULDA SOM KONKURRANSE- FORTRINN Enzymer fra slo og reketinevann til bruk i DNA-forskning, omega-3-oljer, fiskevaksiner og immunsimulanter. Listen er lang over kommersielle bioteknologiprodukter fra Tromsø. For noen produkter vil det nettopp være kulda som gjør at produktet har et konkurransefortrinn. Enhver biologisk prosess går saktere ved lavere temperaturer. De enzymer som naturen har utviklet i kuldetilpassede dyr har derfor tilegnet seg en høyere effektivitet enn tilsvarende enzymer fra andre dyr. Kuldetilpassede enzymer har generelt tre karakteristika: de har høy enzymaktivitet pr. molekyl, de er følsomme for varme og viser aktivitet ved lavere temperaturer enn andre enzymer. Kilde: Fiskeriforskning FOTO: FISKERIFORSKNING KULDA GJØR AT den biologiske prosessen går saktere. Det kan være en stor fordel for fremtidens medisiner. The Bottom is the limit, sier forsker Inge Nilsen i Fiskeriforskning. Han holder foredrag for britiske bioteknologiselskaper. Med utsagnet «The bottom is the limit» mener han at gullet ligger på havbunnen. Salen klapper og er tydeligvis enig. Det er den britiske ambassaden som er arrangør for seminaret om bioteknologi ved Universitetet i Tromsø. Til og med den britiske fiskeriministeren har tatt turen nordover. Norske og engelske forskere er invitert, og alle er enige om en ting: I havet kan det finnes løsninger på de fleste helseproblemer. Det er ikke uten grunn at seminaret finner sted i Tromsø. Det er ikke i Oslo det skjer, ikke i Bergen, Trondheim eller Stavanger. Marin bioteknologi er stikkordet og Tromsø er stedet!. Den britiske fiskeriministeren Ben Bradshaw er entusiastisk. Det er allerede et godt samarbeid mellom forskere i Storbritannia og Tromsø. Det ligger et stort potensial her, sier den britiske ministeren til Teknisk Ukeblad. Ukjente organismer I dag selger man allerede enzymer fra reker og torsk til en kilopris på en million kroner. Tromsøbedriften Biotec Pharmacon AS står bak den kommersielle utnyttelsen. Enzymene brukes blant annet til medisinsk diagnostikk og molekylærbiologisk forskning, forklarer forskningsdirektør Dag Rune Gjellesvik. Reker og torsk er kjente skapninger, mindre kjent er alle de artene rekene og torsken deler havet med: Bare til 9 av 10 marine organismer er kjent for vitenskapen i dag, ifølge Inge Nilsen. Bioteknologimiljøet i Tromsø er sikre på at de vil finne flere interessante stoffer i havet som kan utvikles til medisiner. Universitetet prioriterer forskning og utvikling innen marin bioteknologi og vil nå også starte opp et eget studium innen marin bioteknologi, sier Trond Jørgensen. Han er professor ved Norges Fiskerihøgmene som virkelig skal få fart på sakene: Marbio skole og en av ildsjelene bak de to teknologiplattforog Marbank. Unik biobank Hvis alt går etter planen, skal verdens første biobank for marine organismer fra nordlige strøk, åpnes til sommeren under navnet Marbank. Samtidig skal Marbio som er et høyteknologisk laboratorium, tas i bruk for å analysere de store mengder marine organismer som samles inn til denne unike biobanken. Marbanks hovedformål er å fungere som et arkiv over biologiske materialer fra havet. Vi skal være ansvarlig for innsamling, katalogisering og konservering av marine ressurser med tanke på bioteknologisk utnyttelse, forklarer prosjektleder for Marbank, Kjersti Lie Gabrielsen. Forskere som har gjort interessante funn av bioaktive forbindelser i en marin art og derfor ønsker å undersøke beslektede dyr, kan henvende seg til Marbank og gjøre uttak av de ønskede arter. Automatisert laboratorium På kontoret ved siden av Gabrielsen sitter Jeanette Hammer Andersen. Hun koordinerer alt arbeidet som må gjøres før Marbio kan bli tatt i bruk. Laboramentpark og er Norges første såkalte høykapasitets toriet skal utstyres med en delvis automatisert instrumulighet for analyse av store mengder data. screeninglaboratorium. Automatiserte prosesser gir Laboratoriet skal brukes til å analysere alt matemunforsvaret. Disse områdene er ansett som viktige riale som samles inn til Marbank. Først og fremst vil man lete etter stoffer som kan bekjempe bakterier, betennelse, kreft, virus og stoffer som stimulerer imfordi det er behov for nye og bedre medisiner, forklarer Hammer. Hun mener at høykapasitets screening er helt nødvendig i en såkalt «drug discovery»- prosess. Uttesting av et høyt antall prøver øker sjansen for å finne bioaktive stoffer. Antall prøver som kan testes, økes betraktelig i forhold til om det skulle vært utført manuelt, sier Andersen og sikter til den nye pipetteringsroboten. Mingleplass Marbank og Marbio vil bli en tumle- og mingleplass for bioteknologimiljøet i Tromsø, sier produktutvikler i helsekostfirmaet ProBio, Bjarte Mortensen. Det er viktig med møteplasser fordi de virker katalyserende for å få frem ideer som ellers ikke ville blitt utviklet videre. Ofte er det tilfeldigheter som avgjør om en god idé får en sjanse til å bli realisert eller ikke, sier Mortensen. Han tror blant annet at Marbio vil gi ProBio mulighet til å få nye produkter inn i deres portefølje. I dag består porteføljen hovedsakelig av omega-3-kapsler og -oljer, men Mortensen ser Produktmangfold Produkt Produksjon Salgspris Ensilasje 0,5 kr/ kg Mel og olje tonn 5 kr/ kg Omega-3-olje tonn 50 kr/ kg Biokjemikalier 700 tonn kr/ kg Marint enzym Gram-skala 1 mill kr/ g 22

5 PÅ TOKT: Bjørn Gulliksen på tokt ved Svalbard. FOTO: ERLING SVENDSEN. PÅ TANK: Prosjektleder Kjersti Lie Gabrielsen sørger for at prøvene kommer på tank. Marbank I USA og Australia finnes det ulike samlinger nedfrosset marint materiale preservert og bevart med tanke på marin bioprospektering. Nå får også Norge en slik samling gjennom Marbank. Innsamlingen skjer på større og mindre tokt med ulike fartøy. Prøvene vil samles inn fra havbunn og vannsøyle med ulikt utstyr. Universitetet i Tromsø, Fiskeriforskning, Norsk Polarinsitutt og Havforskningsinstituttet disponerer egne forskningsfartøy. Prøvene som samles inn vil lagres i biofrysere og i tanker med flytende nitrogen. Parallelt med de frosne prøvene, etableres en samling av marine organismer preservert i etanol. Alle norske forskere vil etter beskrivelse av forskningsformål, kunne få tilgang til biobankens materiale. Kjersti Lie Gabrielsen som har fått oppgaven med å organisere oppstarten av biobanken, mener det er en fordel at biobanken er lagt til Tromsø. Biobanken vil være i nærheten av allerede eksisterende infrastruktur som havbruksstasjon, øvrige marine forskningsmiljø og forskningsfartøy. Banken vil ikke kun bli brukt til å samle inn materiale til bruk ved bioprospektering. Marbank vil også kunne lagre genmateriale for ettertiden. Denne samlingen skal fungere som referansesamling og vil kunne brukes for å dokumentere biodiversitet, sier Gabrielsen. Kilde: Marbank 23

6 REPORTASJE JAKTER PÅ HAVETS GULL «Kapitalen kommer først når man har bevist at det er et kommersielt interessant produkt». INGE NILSEN, FISKERIFORSKNING ikke bort fra at de vil utvikle medisiner i fremtiden: Vi vil se på sjansene som dukker opp og bedømme disse enkeltvis. Kreftmedisin ProBio er en av over 28 bedrifter i Tromsø med aktiviteter innenfor marin bioteknologi. Som de fleste av bedriftene har de sitt utspring fra forskningsmiljøene i Tromsø. Tomannsbedriften, Lytix Biopharma AS, som satser på infeksjons- og kreftmedisin, er siste skudd på stammen. Vi har begge stillinger på Universitetet i Tromsø, sier John Svendsen. På visittkortet hans står det både gründer, forskningssjef og professor. Vi utvikler stoffer som sprenger cellemembranen på bakterier og kreftceller. Normale celler lar det være. Dette kan være nyttig i behandling av infekbehandling er vanskelig, forklarer Svendsen. sjoner forårsaket av multiresistente bakterier, samt kreft på vitale organer som hjernen, der alternativ Et annet selskap som også utvikler kreftrelatert medisin er Biotec Pharmacon AS. De har utviklet beta-glucan, et immunstimulerende stoff hentet fra gjærceller. Beta-glucan utviklet vi i utgangspunktet til bruk i akvakultur som fôringrediens. Det var vår forskning som viste at stoffet hadde en sykdomsforebyggende effekt, sier Dag Rune Gjellesvik. Biotec er nå i gang med de første forsøkene med kreftpasienter for å se om medisinen kan begrense sidevirkningen av stråle- og kjemoterapi i hode- og halsregionen. Klondyke Selv om man kan ane en mild form for Klondykefeber i Tromsø, er det en rekke forutsetninger som mangler for at det tar helt av. Det er et problem at vi ikke har noen farmasøytisk industri i Norge som kan ta steget videre fra oppdagelse til kommersialisering, sier Inge Nilsen i Fiskeriforskning. Han mener også at det er for liten risikokapital tidlig i fasen. Det er en ond sirkel. Det er ingen som er villige å betale for å finne interessante molekyler. Kapitalen kommer først når man har bevist at det er et kommersielt interessant produkt, sier han. For å illustrere hva han mener om størrelsen på forskningsmidlene og risikokapital, snur Nilsen på sitt eget slagord «The bottom is the limit»: Det kan jo også bety at forventningene er på topp og investeringene er på bunn. Med for lite risikokapital og manglende nasjonal industri, er det ikke rart tromsøværingene synes det er litt skummelt med store utenlandske selskap som har begynt å vise sin interesse for det som skjer i Tromsø. Utlandet er svært interessert i den satsingen som nå gjøres i Tromsø. Det spanske firmaet PharmaMar har vist interesse for den samlingen av marint biologisk materiale som Marbank nå skal bygge opp, sier Kjersti Lie Gabrielsen. Det er selvfølgelig et kappløp med utlendingene, men det finnes nok uoppdaget materiale til veldig mange, sier Dag Rune Gjellesvik i Biotec. Det næringsrettede regionale FoU-programmet, Mabit (Marin Bioteknologi i Tromsø), håper at de innen et par års tid har 10 millioner kroner i oflioner som hovedsakelig kommer over statsbudsjet- fentlige midler som kan brukes til finansiering av næringsrettet forskning. I dag har Mabit ca. 7 miltet, men også fra regionale midler. Vi håper også å få status som «Centre of Expertise», sier daglig leder i Mabit, Guri Eggset. Ifølge Siva og Innovasjon Norge som planlegger iverksetting av ordningen, vil en slik status bety en ytterligere styrking av aktuelle innovasjonsmiljøer. Uansett status: Det er godt mulig det starter et medisineventyr i nord om noen år. Infrastrukturen er i hvert fall på plass, sier professor Trond Jørgensen optimistisk. ILL.: NORSTRUCT 24

7 AVANSERT: Dette er apparatet som brukes til røntgenkrystallografi. FOTO: FISKERIFORSKNING Hvordan lete etter ny medisin? Når man skal finne ut om det finnes aktive stoffer i havet som kan brukes som medisin eller kan brukes til å fremstille syntetisk medisin, må det innsamlede materialet gjennom en omfattende analyse. Først skiller man ut det interessante biologiske materialet fra marine organismer, f. eks. fra en krabbe. Dette ekstraktet vil så bli blandet med kreftceller for å se om det kan drepe kreftceller. Takket være Mariboprosjektet, vil disse biologiske analysene nå bli utført av robotisert laboratorieutstyr. Med et slikt automatisert system kan man jobbe med et betydelig større antall prøver sammenlignet med et manuelt system. Et automatisert pipetteringssystem vil f. eks. utføre de ulike laboratorieoppgavene som ellers er blitt utført manuelt. Systemet er koblet opp til en datamaskin som til slutt vil vise analyseresultatet. I tillegg vil et slikt automatisert system bidra til å øke reproduserbarhet, nøyaktighet og sikkerhet i testene. Viser det seg at ekstraktene dreper kreftceller, må man i gang med grundigere analyser. Blant annet må man finne ut om virkestoffet har andre typer egenskaper eller bivirkninger som ikke er ønsket. Det store spørsmålet er imidlertid om man har oppdaget et helt nytt stoff. For å finne ut av dette må molekylstrukturen kartlegges. De som kan dette, holder til i noen bygg på universitetsområdet (se egen sak under om Norstruct). Kilde: Marbio ATOM FOR ATOM Det er i molekylene alle hemmeligheter ligger. Fungerer for eksempel et visst protein man finner i havet som antibiotikum, kan man bedre utnytte proteinet i medisinsk sammenheng etter man har funnet ut hvordan proteinet er bygget opp atom for atom. Metoden for å finne ut av dette kalles røntgenkrystallografi. Kompetansen innen dette fagfeltet er hovedsakelig samlet under Norstruct; Nasjonalt senter for strukturbiologi. De holder til på universitetets campus i Tromsø. I praksis kan man nesten løpe med de nyeste oppdagelsene fra laben på Marbio til strukturbiologene på Norstruct hvis man tror man har løst kreftgåten. Men selv om forskeren hadde løpt av entusiasme, ville vedkommende fått nok tid til å hente pusten igjen: Å bestemme proteinets struktur tar tid. Røntgenkrystallografi baserer seg på at proteiner kan krystalliseres på samme måte som salt og sukker. Krystalliserer et protein seg, legger enkeltproteiner seg sammen i et systematisk gitter. I mikroskopet ser de da ut som vakre diamanter eller tynne flak bygd sammen som blomster. Krystallene kan være fra noen µm 3 til 1-2 mm 3. Røntgenstråler sendes så mot slike proteinkrystaller. Strålene vil bøyes og gi opphav til et diffraksjonbilde med mange prikker. Det er et bilde som viser hvor hver røntgenstråle som har passert gjennom krystallen, treffer på en imageplate. Krystallene roteres i røntgenstrålen og hele sett med diffraksjonsbilder genereres. Ved hjelp av svært avanserte matematiske og fysikalske beregninger, kan man, basert på data fra diffraksjonsbildene, si noe om hvordan hvert enkelt atom er plassert til hverandre i proteinet. Å utarbeide en tredimensjonal proteinstruktur basert på røntgendiffraksjonsdata, er krevende arbeid som bare beherskes av anslagsvis personer i Norge. Etter at strukturen er bestemt, må funksjonen studeres nærmere. Les mer om Norstruct: no/norstruct/home/. Kilde: Norstruct 3D: Magne Olufsen bygger tredimensjonale enzymstrukturer. 25