Kombinerer fagfelt i innovative prosjekter

Forskningsrådet har tildelt prosjektmidler til radikalt nyskapende prosjekter som benytter IKT, nano- eller bioteknologi. Universitetet i Bergen (UiB) leder to av prosjektene.

Bruker ny teknologi mot lidelser i hjernen

Professor Jan Haavik leder prosjektet NeuroConvergence som skal gjennomføre systematisk identifikasjon og testing av nye molekylære mål i behandlingen av nevropsykiatriske lidelser. Haavik forklarer bakgrunnen for prosjektet:

– Nevropsykiatriske lidelser omfatter mange tilstander som rammer hjernen og som påvirker menneskers adferd og helse. Dette omfatter både vanlige psykiatriske diagnoser som depresjon, utviklingsforstyrrelser og psykoser og nevrodegenerative tilstander som ofte blir klassifisert som nevrologiske sykdommer. Lidelsene er viktige årsaker til menneskelig lidelse, tap av liv og produktivitet over hele verden.
Medikamentene som brukes har ofte lite effektivitet og spesifisitet og ble introdusert 50-100 år siden, hovedsakelig basert på tilfeldige funn.

Nylige molekylærgenetiske studier har påvist tydelig assosierte genetiske markører som uttrykkes i spesifikke celletyper i hjernen og pekt på proteiner som kan være nye terapeutiske mål for medikamenter. Der er også kommet nye teknologiske gjennombrudd innen anvendelse av kunstig intelligens og eksperimentell molekylærbiologi. Disse teknologiene vil bli videreutviklet, brukt og kombinert i NeuroConvergence-prosjektet, forteller Haavik.

Nyskapende og krevende kombinasjoner

– Dette er krevende forskning som avhenger av koordinert innsats fra spesialister med ulik bakgrunn, sier Haavik. Vi har derfor etablert en tverrfaglig forskningsgruppe fra to fakulteter ved UiB med ekspertise innen maskinlæring og bioteknologi, inkludert human genomikk, proteinstrukturbiologi, medisinsk kjemi, molekylær farmakologi og klinisk nevropsykiatri.

Prosjektgruppen skal utvikle og anvende kunstig intelligens og avansert eksperimentell bioteknologi for oppdagelse og testing av nye molekylære behandlingsmål.

– Disse teknologiene er nye og har tidligere aldri vært kombinert for dette formålet. Vår ambisjon er å avdekke radikalt nye behandlingsmål. Parallelt med identifikasjon av nye molekyler, vil vi utforske behandlingspotensialet av proteiner funnet i våre pilotstudier, forteller Haavik.

Kombinerer informatikk med kjemi og nanoteknologi

I prosjektet iCat4Bio er målet å utvikle en helautomatisert plattform for å oppdage nye molekyler, som for eksempel legemidler og katalysatorer – forbindelser som muliggjør bestemte kjemiske reaksjoner. 

I tillegg til kjemi og nanoteknologi står informatikk sentralt i prosjektet.

– Vi vil kombinere beregningsbaserte metoder for molekyldesign med automatisert, robot-basert eksperimentelt utstyr for syntese og testing av molekyler, også kalt et selvdrevet laboratorium (se bildet), forklarer professor Vidar R. Jensen som leder prosjektet.

Prosjektet skal benytte det toppmoderne robotanlegget HTE@UiB som nå installeres etter fjorårets infrastrukturtildeling fra UiB til Kjemisk institutt. 

– Mens robotene kan fremstille og teste nye molekyler mye raskere og mer nøyaktig enn oss mennesker, er beregningsmetodene gode til å forutsi hvilke molekyler som kan ha de egenskapene en ønsker, sier Jensen.

Superrask og automatisert fremstilling av molekyler

Ved at beregningsdelen av plattformen, via maskinlæringsbaserte rutiner, lærer av de superraske, automatiserte eksperimentene, håper forskerne at plattformen på egenhånd vil kunne styre seg inn mot, og fremstille, de mest interessante molekylene raskere enn det som er mulig i dag. Men før en kommer så langt, må forskerne utvikle programvare som gjør det mulig for de to delene av plattformen, den beregningsbaserte og den eksperimentelle, å kommunisere med hverandre. 

– En prøvestein i prosjektet vil være å lage nye katalysatorer som kan brukes i avansert bioteknologi og legemiddelutvikling, og forskere i legemiddelselskapene Johnson & Johnsen og GlaxoSmithKline står klare til å teste de nye katalysatorene fra plattformen, sier Jensen.

Høye ambisjoner og innovasjon skal støtte omstilling

Forskningsrådet roser fagmiljøene som står bak prosjektene.

– Det er lovende å se norske fagmiljøer med svært høye ambisjoner. Vi som samfunn er i ferd med å gjennomgå en massiv omstilling og vi lykkes ikke uten radikale innovasjoner og teknologi. Det blir spennende å følge prosjektene, sier administrerende direktør i Forskningsrådet, Mari Sundli Tveit, i en pressemelding.

Prosjektene har fått 20 millioner hver fra Forskningsrådet under utlysningen "Forskerprosjekt for teknologikonvergens knyttet til muliggjørende teknologier".

• Les mer om tildelingene til nyskapende teknologiprosjekter fra Forskningsrådet