Bio-informatica is de wetenschappelijke en technologische expertise waarmee
de grote hoeveelheden gegevens uit de 'Life Sciences' via de informatietechnologie
toegankelijk en bruikbaar worden.
Onderzoeksprojecten in de bio-informatica komen voort uit de moleculaire
biologie, de biochemie, de microbiologie, de farmacologie en de (medische)
genetica. Gedurende de afgelopen jaren hebben de biomoleculaire wetenschappen
enorme vooruitgang geboekt. Het zijn deze ontwikkelingen die hebben bijgedragen
aan de huidige data-explosie in de bovengenoemde wetenschappen. Met name de
recente ontwikkelingen op het gebied van DNA 'sequencing', genoomanalyse,
proteomics en de ontwikkeling en verfijning van computeralgoritmen voor de
voorspelling van genen, eiwitmodules etc. alsmede het beschikbaar komen van
grote rekencapaciteiten (supercomputers) inclusief de bijbehorende enorme
dataopslagsystemen hebben hiertoe bijgedragen.
In het streven van Singapore om een belangrijke internationale 'hub' voor
de biomedische wetenschappen te worden neemt de bio-informatica een belangrijke
plaats in.
Onderzoek in de bio-informatica
Daar de Singaporese overheid de belangrijkste aandrijver achter de ontwikkelingen
van de biomedische industrie in de stadstaat is, is het niet verwonderlijk
dat ook de organisaties en instituten die zich bezighouden met bio-informatica
met overheidsgeld gefinancierd worden.
Het 'Agency for Science Technology and Research' (A*STAR) is de overkoepelende
organisatie van diverse publieke onderzoeksinstituten. De verschillende instituten
die zich bezighouden met bio-informatica zijn: het 'Bioinformatics Institute'
(BII), het 'Genome Institute of Singapore' (GIS), het 'Institute of Molecular
& Cell Biology' (IMCB) en het 'Institute for Infocomm Research (I2R).
Er zijn twee universiteiten in Singapore, de Nationale Universiteit van Singapore
(NUS) en de Nanyang Technische Universiteit (NTU). De NUS heeft diverse initiatieven
in de bio-informatica, te weten bij de biochemie departement, in het 'computational
science' departement en de wiskunde groep.
De NTU heeft in 2002 een 'Bioinformatics Research Centre' (BIRC) opgezet
en ook binnen haar 'Mechanical & Production Engineering' groep werkt een
aantal onderzoekers in de bio-informatica.
Het Bioinformatics Institute (BII)
Het BII is opgericht
in 2001 met als doel het stimuleren, ontwikkelen en opzetten van expertise
op het gebied van de bio-informatica ter ondersteuning van de ontwikkeling
van de biomedische sector in Singapore.
Het heeft onderzoeksgroepen
op het gebied van het systeem biologie, structurele en functionele genomica,
'computational' genomica, medische genomica en 'distributed computing'.
www.bii.a-star.edu.sg
Het Genome Institute of Singapore (GIS)
De activiteiten op het
gebied van bio-informatica op het GIS dienen vooral ter ondersteuning van
de verschillende onderzoeksprojecten van dit instituut. Een belangrijk recent
project van het GIS was het ontwerp en de ontwikkeling van a 'S. Pombe
genome-wide ORF microarray'. Dit is een van de weinige S. Pombe
'microarrays', die worden gebruikt in onderzoek naar globale genexpressie
patronen en genregulatie.
Een ander project bestudeert
de cellulaire reacties op oestrogenen. Bio-informatica werd hierbij gebruikt
om de verschillende 'targets' van de oestrogeenreceptoren te bestuderen.
Een derde project betreft
de studie naar genexpressie van door kanker aangetast levercelweefsel.
www.gis.a-star.edu.sg
Institute of Molecular & Cell Biology (IMCB)
IMCB's belangrijkste
activiteiten op het gebied van bio-informatica, vonden plaats rondom het
in kaart brengen van het genoom van de Fugu-vis.
www.imcb.nus.edu
Institute for Infocomm Research (I2R)
Het I2R heeft
momenteel de meeste onderzoekers op het gebied van bio-informatica daar
het de eerste organisatie in Singapore was die zich met dit vakgebied bezighield.
In 1994 waren het de
onderzoekers van dit instituut die het 'Kleisli query system' voor de integratie
en manipulatie van zeer heterogene, complexe en geografische verspreide
databestanden ontwikkelde.
Een huidig project betreft
het ontwikkelen van technologieën voor de analyse van klinische data, inclusief
genexpressie en proteomics data. Verder houden de onderzoekers van het I2R
zich momenteel bezig met 'zinc finger' eiwitten, de analyse van informatie
over toxinen in ionenkanalen, algoritmen en de methodologie voor de verschillende
aspecten van de post-genoom kennis, special op het gebied van eiwitinteracties.
www.i2r.a-star.edu.sg
Ook de 'Infocomm Authority' (IDA) van Singapore probeert een bijdrage te
leveren aan de ontwikkelingen op het gebied van bio-informatica in Singapore.
IDA werkt samen met het BII om specialisten op te leiden op het gebied van
'grid computing' voor biotechnologietraining en -onderzoek. Bedrijven die
hun expertise op het gebied van de bio-informatica willen delen, kunnen contact
met de 'National Infocomm Competency Centre' via hun website: www.nicc.org.sg.
De commerciële sector
In de commerciële sector is een initiatief van het 'National Cancer Center
(NCC)' interessant, met name de OmniArray onderzoeksgroep. Deze groep onderzoekt
de invloed van genetische verschillen op de ontwikkeling van diverse kankersoorten.
De groep heeft met name vorderingen gemaakt op het gebied van cDNA 'microarray'
technologie en in het management en analyse van 'microarray' data.
Ook het werk dat plaatsvindt op het 'Lilly Systems Biology Research Centre'
dient hier genoemd te worden. Het centrum levert innovatieve 'computational
tools' om nieuwe medicijnen te ontwikkelen.
'Start-ups' als KooPrime, Helixense, Agenica houden zich ook bezig met de
bio-informatica. KooPrime is een 'spin-out' van de NUS en heeft zich gespecialiseerd
in laboratorium informatiemanagement en -automatisering.
Helixense verkoopt een data-integratie platform gRNA, dat zij zelf ontwikkeld
heeft en Agenica is een joint venture tussen Mitsui en het NCC, die een database
maakt op het gebied van moleculaire genexpressie met betrekking tot borstkanker.
Onderwijs in de bio-informatica
Er zijn momenteel vier bio-informatica opleidingen in Singapore.
De 'S*Life Science Informatics Alliance' (www.s-star.org)
is een samenwerkingsverband tussen NUS ('Bioinformatics Centre') en Karolinska
Institutet, Stanford University, UC San Diego en de universiteiten van Sydney,
Uppsala en de University van Western Cape. Dit betreft een wereldwijde alliantie
welke onderwijs verzorgt binnen modulaire cursussen op het gebied van genomica,
bio-informatica en medische informatica.
De modules worden verzorgd door onderzoekers van de verschillende universiteiten
en kunnen door middel van 'distance learning' gevolgd worden.
Het BII biedt samen met de NUS een twee jaar durende cursus aan op MSc niveau.
Het programma is gestart in 2002.
De NTU zal in 2003 een parttime bio-informatica opleiding starten. Ook hier
gaat het om een cursus op MSc. niveau.
Tenslotte biedt de 'School of Computing' van de NUS een aantal bio-informatica
modules aan voor 'undergraduates'.
Figuur 1. Website van de 'S*Life Science Informatics' Alliantie
Conclusie
De Singaporese overheid heeft tijdig ingezien dat de bio-informatica een
belangrijke bijdrage kan leveren aan het streven van Singapore om een internationale
'hub' op het gebied van de biomedische wetenschappen te worden. Gezien het
aantal interessante initiatieven op dit gebied zullen we hier zeker in de
toekomst meer van horen.
Referenties
- 'Bioinformatics: finding
a needle in a haystack', Straits Times, februari 2003.
- 'Bioinformatics in Singapore',
Asia Pacific Biotech News, februari 2003.
- 'Online Education in Bioinformatics',
Innovation, januari 2002.
- 'Singapore invests in
bioinformatics, Nature, maart 2001.
- Werkgroep Bio-informatica
van de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging, www.kncv.nl.
- 'Why infocomm is vital
in biosciences', The Business Times, november 2002. |