Magji molekulare
21/02/2005 Biodiversiteti / Me kufijtë që kalohen vazhdimisht, deri ku mund të arrijë mjekësia?
Me një produkt të quajtur BioRyx, Arryx ka perfeksionuar tashmë teknikën e ndarjes së rrezeve lazer, në atë që e quan piskatore optike. Por ne preferojmë analogjinë e policit të trafikut: imagjinoni një interval video autostradash që kryqëzohen, me ura dhe nënkalime, dhe mund të krijoni idenë se si duket materia në një BioRyx, parë me mikroskop. BioRyx kap substanca të ndryshme dhe u rrëfen se nga duhet të shkojnë
Në një ditë nga ato të ftohtat e Çkagos, në fundin e viteve nëntëdhjetë, fizikani David Grier po vinte vërdallë në laboratorin e tij me një copë plastike nga ato jo të kushtueshmet dhe një lazer. Grier dhe një student i sapodiplomuar me emrin Erik Dufresne po përpiqeshin të ndërtonin një lloj të ri “kurthi optik” – një aparat që ndan një rreze lazer dhe e përdor më pas për të kapur thërrmijat e një substance të vetme. Disa kurthe të tilë, të përdorur në vargje, mund t’u lejojnë shkenbcëtarëve të bëjnë rolin e policit të trafikut në nivel molekular, duke e ndarë një substancë në pjesë përbërëse – duke larguar bakterien nga gjaku, për shëmbull. Por pikësëpari u duhej ta bënin të funksiononte. Për një vit me radhë, Grier dhe Dufresne kishin provuar ndarës të qelqtë shumë të kushtueshëm, por asgjë nuk kish bërë punë. Atë ditë (për të mbrojtur pacientin, Grier nuk rrëfen saktësisht ditën) ata përdorën një coipë plastike pesë-dollarëshe, më tepër për shaka. “Nuk duhej të funksiononte”, thotë Grier.
Megjithatë, punoi – atje ku më parë kurthet optikë mund të kapnin një maksimum prej dy substancash, kjo copë e lirë plastike e ndante rrezen lazer në 16 pjesë që, të shfrytëzuara ashtu si duhet, kishin mundësi të zinin në kurth 16 substanca të ndara. Ishte zbulkimi i madh që kishin kërkuar prej vitesh. “U befasuam”, kujton Grier.
Menjëherë pas këtij zhvillimi të jashtëzakonshëm, Grier formoi Arryx. Me një produkt të quajtur BioRyx, Arryx ka perfeksionuar tashmë teknikën e ndarjes së rrezeve lazer, në atë që e quan piskatore optike. Por ne preferojmë analogjinë e policit të trafikut: imagjinoni një interval video autostradash që kryqëzohen, me ura dhe nënkalime, dhe mund të krijoni idenë se si duket materia në një BioRyx, parë me mikroskop. BioRyx kap substanca të ndryshme dhe u rrëfen se nga duhet të shkojnë. Teknologjia përdoret sot për çdo gjë, që nga analizimi i gjakut, deri në ndarjen e qelizave të spermatozoidëve të një demi, për të ndarë përshembull ato që lindin dema, nga ato që lindin lopë (që mund të mos të duket e rëndësishme, nëse nuk je fermer që ke nevojë për lopë të cilat bëjnë qumësht e më pas vjen djathi).
Arryx është një prej 29 Pionerëve të Teknologjisë të zgjedhur vitin e kaluar nga Forumi Ekonomik Botëror, organizata jofitimprurëse e udhëheqësve globalë ekonomikë dhe politikë e njohur mbi të gjitha për takimet e përvitshme në Davos, Zvicër. Përzgjedhur nga afro 114 kandidatura nga një panel ekspertësh të teknologjisë, zhvillimet në bioteknologji të Pionerëve parashohin përparime që do të ndihmojnë njerëzit të jetojnë jetë më të gjata, më të shëndetshme dhe më produktive. Pionerë si Arryx; Astex, një firmë bioteknologjie në Kembrixh, Angli; Raven Biotechnologies dhe Xencor, që të dyja në Kaliforni; si dhe Memory Pharmaceuticals e Nju Xhersit kanë vënë në shënjestër kancerin, Alzheimerin, administrimin e kafshëve, ushqimin etj. Inovacionet e tyre janë një dëshmi e shpirtit të vetëshërbimit që vë në punë si teknologjinë, ashtu edhe sipërmarrjen. Në të vërtetë, shumë prej pionerëve të këtij viti u desh të linin punë të rehatshme apo akademike me qëllim që të zgjidhin probleme që kanë turbulluar të tjerët për vite me radhë. “Mund të dëgjoje njerëzit në Caltech teksa qeshnin mbyturazi”, thotë një nga themeluesit e Xencor, Basil Dahijat, duke kujtuar ditët e diplomimit në Institutin e Teknologjisë në Kaliforni, kur propozoi që, përderisa format e proteinave ndryshojnë në varësi të funksioneve të tyre, mund të krijoheshin proteina që luftonin sëmundjet duke imagjinuar fillimisht formën e tyre. Duket se ka të drejtë – thotë sot Dahijat.
Ai është një vit larg nxjerrjes në treg të ilaçeve me bazë proteina për të kuruar artritin dhe sklerozën e shumëfishtë. Për Pionerët më fatlumë si Grier dhe Dufresne, distanca mes Eurekës fillestare dhe një tregu fitimprurës mund të jetë shumë e shkurtër. Eshtë e vërtetë që ata nuk qenë të parët që zhvilluan një kurth optik. Kjo nuk ka qenë një zonë e nxehtë kërkimesh shkencore të paktën që nga viti 1986, kur Bell Labs shpiku të parën. Atëherë, shkencëtarët e Bell labs shpikën jë “piskatore optike” që kapte vetëm një substancë. Ishte një zbulim monumental, por shkencëtarët nisën të mendojnë për kurthe që mund të kapin disa substanca dhe ti lëvizin ato nga njëra pikë në tjetrën.
Përderisa momenti fantastik i plastikës u dha Grierit dhe Dufresnes 16 kurthe të vecantë optikë, kjo mjaftointe që Universiteti i Cikagos tia prezantonte dyshen Luis Gruberit, një sipërmarrësi në bioteknologji. Brenda pak muajsh, ai investoi në teknologji, dhe lindi Arryx, me Gruber si Drejtor ekzekutiv. Sot, Grier shtë këshilltari kryesor shkencor i tij dhe profesor në Universitetin e Nju Jorkut. Prej atëherë, Gruber, Grier dhe kompani e kanë zëvendësuar plastikën e thjeshtë me një pajisje kristali të lëngët, futur brenda një makine të vockël që mund të quhet kapëse qelizash.
Edhe Harren Jhoti ka bërë një zbulim që ka evituar këtrkiuesit me financime më të larta. Në tetor 2002, Jhoti dhe kolgët e tij tek Astex zbuluan në laboratorine tyre në Kembrixh një agjent kimik që lidhej me një proteinë të quajtur beta-secretase (Bace) për të cilën kërkuesit thanë se mund të jetë shkaku u Alzheimerit. Ky ishte vetëm një fragment i asaj që do të bëhej ilaci i pushtimit të sëmundjes.
Si ia arritën? Me një procestë quajtur kristalografia e rrezeve X. NË fillim rirtën një kristal Bace. Më pas e ekspozuan në një grup rrezesh X. NJë proteinë është shumë e vogël për tu parë nga një rreze X, por nëse kalon në një seri rrezesh do të prodhojë një mostër të përbërë nga disa pika – është pak a shumë si të shohësh formën e arushës tek seria e yjeve që formojnë arushën e Madhe. Teknika e kristalografisë u përdor dikur nga zbuluesit legjendarë të ADN, Xhemjs Uatson dhe Frensis Krik. Sic thotë Jhoti, “Uatsonit dhe Krikut iu desh më shumë se një dekadë vetëm për të imajginuar një molekulë ADN-je”. Astex e ka përshpejtuar procesin me një seri alkogaritmesh kompjuterikë.
Astex e quan të bazuar në fragmente metodën e vet të zbulimit të ilaceve, sepse në vend që të lëshojë një molekulë të tërë tek proteina shënjestër, ato hedhin pjesë-pjesë. Jhoti thotë se kjo garanton më shmë sukses se sa të lëshosh të gjithëmolekulën, gjë që e favorizojnë edhe kompanitë e mëdha të ilaceve.
NJë përqasje tjetër ndaj Alzheimerit po ndiqet tek memory Pharmaceuticals. Duke projektuar një kërkim tipik për Nobel nga një prej themeluesve të kompanisë, Eric Kandel, ajo shpreson të krijojë ilace që i kundërvihen çmendurisë, humbjes së kujteës, depresionit dhe skizofrenisë. Toni Skulion, drrejtor i përgjithshëm thotë se kanë prodhuar një ilac që lufton Alzheimerin duke rikthyer në punë procesin në të cilin kujtesat afatshkurtra depozitohen në tru, për tu përdorur më pas kur të nevojiten. Firma zvicerane Roche po e teston tek qeniet njerëzore, ndërkohë që rezultatet klinike priten në të ardhmen e afërt.
NJë tjetër pioner i luftimit të sëmundjeve është Xheni Mather e Raven Biotechnologies në San Francisko. Ashtu si Jhoti, Mather lufton kancerin, por krejtësisht ndryshe. Ajo mendon se ajo që ka rëndësi në një proteinë është sipërfaqja e saj. Përderisa antitrupat natyrorë të një trupi nuk hyjnë kurrë në qelizat e sëmura, por në sipërfaqen e jashtme, arsyetoi ajpo, e njëjta gjë vlene dhe për ilacet.
Por për ta testuar teroinë e saj në një enë laboratorike, ajo hasi në problemin që qelizat e njeriut vdesin jashtë trupit. Ajo krijoi një roces për ti mbajtur gjallëdhe përpjekjet ia shpërblyen. Mather shpreson se administrata shëndetësorë do timiratojë kërkesën për të bërë teste në njerëz. Ilaci, i quajtur Raag 12, është një proteinë që në enë laboratorike shkatërron 90 përqind të një tjetër proteine të gjetur në kancerët e zorrëve dhe në 50 përqind të të gjithë kancerëve të gjirit, mushkërisë dhe prostatit.
Disa qoindra milje më në jug, në Xencor në Monrovi, Dahijat po eksperimenton gjithashtu me proteina që shpreson se do të bëhen një ditë ilace sëmundje shërues. Nëse gjithcka shkon sipas parashikimeve, në afro një vit Xencor mund të testojë tek njerëz një proteinë që lufton sklerozën e shumëfishtë, artritin reumatizmik dhe sëmundje të tjera.
Ilaci i tij vë në shënjestër jë proteinë që quhet Tumor Necrosis Factor (TNF) e cila ndihmon sisteme imunë ë luftojnë infeksionet dhe tumorin, por një teprim shkakton sëmundje nxitëse. Proteina e Xencor caktivizon këto teprica të TNF.
Me një produkt të quajtur BioRyx, Arryx ka perfeksionuar tashmë teknikën e ndarjes së rrezeve lazer, në atë që e quan piskatore optike. Por ne preferojmë analogjinë e policit të trafikut: imagjinoni një interval video autostradash që kryqëzohen, me ura dhe nënkalime, dhe mund të krijoni idenë se si duket materia në një BioRyx, parë me mikroskop. BioRyx kap substanca të ndryshme dhe u rrëfen se nga duhet të shkojnë
Në një ditë nga ato të ftohtat e Çkagos, në fundin e viteve nëntëdhjetë, fizikani David Grier po vinte vërdallë në laboratorin e tij me një copë plastike nga ato jo të kushtueshmet dhe një lazer. Grier dhe një student i sapodiplomuar me emrin Erik Dufresne po përpiqeshin të ndërtonin një lloj të ri “kurthi optik” – një aparat që ndan një rreze lazer dhe e përdor më pas për të kapur thërrmijat e një substance të vetme. Disa kurthe të tilë, të përdorur në vargje, mund t’u lejojnë shkenbcëtarëve të bëjnë rolin e policit të trafikut në nivel molekular, duke e ndarë një substancë në pjesë përbërëse – duke larguar bakterien nga gjaku, për shëmbull. Por pikësëpari u duhej ta bënin të funksiononte. Për një vit me radhë, Grier dhe Dufresne kishin provuar ndarës të qelqtë shumë të kushtueshëm, por asgjë nuk kish bërë punë. Atë ditë (për të mbrojtur pacientin, Grier nuk rrëfen saktësisht ditën) ata përdorën një coipë plastike pesë-dollarëshe, më tepër për shaka. “Nuk duhej të funksiononte”, thotë Grier.
Megjithatë, punoi – atje ku më parë kurthet optikë mund të kapnin një maksimum prej dy substancash, kjo copë e lirë plastike e ndante rrezen lazer në 16 pjesë që, të shfrytëzuara ashtu si duhet, kishin mundësi të zinin në kurth 16 substanca të ndara. Ishte zbulkimi i madh që kishin kërkuar prej vitesh. “U befasuam”, kujton Grier.
Menjëherë pas këtij zhvillimi të jashtëzakonshëm, Grier formoi Arryx. Me një produkt të quajtur BioRyx, Arryx ka perfeksionuar tashmë teknikën e ndarjes së rrezeve lazer, në atë që e quan piskatore optike. Por ne preferojmë analogjinë e policit të trafikut: imagjinoni një interval video autostradash që kryqëzohen, me ura dhe nënkalime, dhe mund të krijoni idenë se si duket materia në një BioRyx, parë me mikroskop. BioRyx kap substanca të ndryshme dhe u rrëfen se nga duhet të shkojnë. Teknologjia përdoret sot për çdo gjë, që nga analizimi i gjakut, deri në ndarjen e qelizave të spermatozoidëve të një demi, për të ndarë përshembull ato që lindin dema, nga ato që lindin lopë (që mund të mos të duket e rëndësishme, nëse nuk je fermer që ke nevojë për lopë të cilat bëjnë qumësht e më pas vjen djathi).
Arryx është një prej 29 Pionerëve të Teknologjisë të zgjedhur vitin e kaluar nga Forumi Ekonomik Botëror, organizata jofitimprurëse e udhëheqësve globalë ekonomikë dhe politikë e njohur mbi të gjitha për takimet e përvitshme në Davos, Zvicër. Përzgjedhur nga afro 114 kandidatura nga një panel ekspertësh të teknologjisë, zhvillimet në bioteknologji të Pionerëve parashohin përparime që do të ndihmojnë njerëzit të jetojnë jetë më të gjata, më të shëndetshme dhe më produktive. Pionerë si Arryx; Astex, një firmë bioteknologjie në Kembrixh, Angli; Raven Biotechnologies dhe Xencor, që të dyja në Kaliforni; si dhe Memory Pharmaceuticals e Nju Xhersit kanë vënë në shënjestër kancerin, Alzheimerin, administrimin e kafshëve, ushqimin etj. Inovacionet e tyre janë një dëshmi e shpirtit të vetëshërbimit që vë në punë si teknologjinë, ashtu edhe sipërmarrjen. Në të vërtetë, shumë prej pionerëve të këtij viti u desh të linin punë të rehatshme apo akademike me qëllim që të zgjidhin probleme që kanë turbulluar të tjerët për vite me radhë. “Mund të dëgjoje njerëzit në Caltech teksa qeshnin mbyturazi”, thotë një nga themeluesit e Xencor, Basil Dahijat, duke kujtuar ditët e diplomimit në Institutin e Teknologjisë në Kaliforni, kur propozoi që, përderisa format e proteinave ndryshojnë në varësi të funksioneve të tyre, mund të krijoheshin proteina që luftonin sëmundjet duke imagjinuar fillimisht formën e tyre. Duket se ka të drejtë – thotë sot Dahijat.
Ai është një vit larg nxjerrjes në treg të ilaçeve me bazë proteina për të kuruar artritin dhe sklerozën e shumëfishtë. Për Pionerët më fatlumë si Grier dhe Dufresne, distanca mes Eurekës fillestare dhe një tregu fitimprurës mund të jetë shumë e shkurtër. Eshtë e vërtetë që ata nuk qenë të parët që zhvilluan një kurth optik. Kjo nuk ka qenë një zonë e nxehtë kërkimesh shkencore të paktën që nga viti 1986, kur Bell Labs shpiku të parën. Atëherë, shkencëtarët e Bell labs shpikën jë “piskatore optike” që kapte vetëm një substancë. Ishte një zbulim monumental, por shkencëtarët nisën të mendojnë për kurthe që mund të kapin disa substanca dhe ti lëvizin ato nga njëra pikë në tjetrën.
Përderisa momenti fantastik i plastikës u dha Grierit dhe Dufresnes 16 kurthe të vecantë optikë, kjo mjaftointe që Universiteti i Cikagos tia prezantonte dyshen Luis Gruberit, një sipërmarrësi në bioteknologji. Brenda pak muajsh, ai investoi në teknologji, dhe lindi Arryx, me Gruber si Drejtor ekzekutiv. Sot, Grier shtë këshilltari kryesor shkencor i tij dhe profesor në Universitetin e Nju Jorkut. Prej atëherë, Gruber, Grier dhe kompani e kanë zëvendësuar plastikën e thjeshtë me një pajisje kristali të lëngët, futur brenda një makine të vockël që mund të quhet kapëse qelizash.
Edhe Harren Jhoti ka bërë një zbulim që ka evituar këtrkiuesit me financime më të larta. Në tetor 2002, Jhoti dhe kolgët e tij tek Astex zbuluan në laboratorine tyre në Kembrixh një agjent kimik që lidhej me një proteinë të quajtur beta-secretase (Bace) për të cilën kërkuesit thanë se mund të jetë shkaku u Alzheimerit. Ky ishte vetëm një fragment i asaj që do të bëhej ilaci i pushtimit të sëmundjes.
Si ia arritën? Me një procestë quajtur kristalografia e rrezeve X. NË fillim rirtën një kristal Bace. Më pas e ekspozuan në një grup rrezesh X. NJë proteinë është shumë e vogël për tu parë nga një rreze X, por nëse kalon në një seri rrezesh do të prodhojë një mostër të përbërë nga disa pika – është pak a shumë si të shohësh formën e arushës tek seria e yjeve që formojnë arushën e Madhe. Teknika e kristalografisë u përdor dikur nga zbuluesit legjendarë të ADN, Xhemjs Uatson dhe Frensis Krik. Sic thotë Jhoti, “Uatsonit dhe Krikut iu desh më shumë se një dekadë vetëm për të imajginuar një molekulë ADN-je”. Astex e ka përshpejtuar procesin me një seri alkogaritmesh kompjuterikë.
Astex e quan të bazuar në fragmente metodën e vet të zbulimit të ilaceve, sepse në vend që të lëshojë një molekulë të tërë tek proteina shënjestër, ato hedhin pjesë-pjesë. Jhoti thotë se kjo garanton më shmë sukses se sa të lëshosh të gjithëmolekulën, gjë që e favorizojnë edhe kompanitë e mëdha të ilaceve.
NJë përqasje tjetër ndaj Alzheimerit po ndiqet tek memory Pharmaceuticals. Duke projektuar një kërkim tipik për Nobel nga një prej themeluesve të kompanisë, Eric Kandel, ajo shpreson të krijojë ilace që i kundërvihen çmendurisë, humbjes së kujteës, depresionit dhe skizofrenisë. Toni Skulion, drrejtor i përgjithshëm thotë se kanë prodhuar një ilac që lufton Alzheimerin duke rikthyer në punë procesin në të cilin kujtesat afatshkurtra depozitohen në tru, për tu përdorur më pas kur të nevojiten. Firma zvicerane Roche po e teston tek qeniet njerëzore, ndërkohë që rezultatet klinike priten në të ardhmen e afërt.
NJë tjetër pioner i luftimit të sëmundjeve është Xheni Mather e Raven Biotechnologies në San Francisko. Ashtu si Jhoti, Mather lufton kancerin, por krejtësisht ndryshe. Ajo mendon se ajo që ka rëndësi në një proteinë është sipërfaqja e saj. Përderisa antitrupat natyrorë të një trupi nuk hyjnë kurrë në qelizat e sëmura, por në sipërfaqen e jashtme, arsyetoi ajpo, e njëjta gjë vlene dhe për ilacet.
Por për ta testuar teroinë e saj në një enë laboratorike, ajo hasi në problemin që qelizat e njeriut vdesin jashtë trupit. Ajo krijoi një roces për ti mbajtur gjallëdhe përpjekjet ia shpërblyen. Mather shpreson se administrata shëndetësorë do timiratojë kërkesën për të bërë teste në njerëz. Ilaci, i quajtur Raag 12, është një proteinë që në enë laboratorike shkatërron 90 përqind të një tjetër proteine të gjetur në kancerët e zorrëve dhe në 50 përqind të të gjithë kancerëve të gjirit, mushkërisë dhe prostatit.
Disa qoindra milje më në jug, në Xencor në Monrovi, Dahijat po eksperimenton gjithashtu me proteina që shpreson se do të bëhen një ditë ilace sëmundje shërues. Nëse gjithcka shkon sipas parashikimeve, në afro një vit Xencor mund të testojë tek njerëz një proteinë që lufton sklerozën e shumëfishtë, artritin reumatizmik dhe sëmundje të tjera.
Ilaci i tij vë në shënjestër jë proteinë që quhet Tumor Necrosis Factor (TNF) e cila ndihmon sisteme imunë ë luftojnë infeksionet dhe tumorin, por një teprim shkakton sëmundje nxitëse. Proteina e Xencor caktivizon këto teprica të TNF.