Články

126. Vyrieši syntetická biológia problémy s klímou?

V dnešnej epizóde Pravidelnej dávky Miro rozpráva o syntetickej biológii a o tom, ako syntetickí biológovia a niektoré zaujímavé spoločnosti v tejto oblasti môžu pomôcť riešiť problémy s klímou, ktorým všetci čelíme.

Môžeme upraviť baktérie tak, aby sa dokázali živiť skleníkovými plynmi z ovzdušia? A ako môžeme využiť metódy rastlinného inžinierstva? A čože to vlastne je tá syntetická biológia? 

Vybrané Referencie

[1] http://sites.bu.edu/climate-change/

[2] https://synbiobeta.com/exploring-solutions-to-climate-change-with-synthetic-biology/

[3] https://theconversation.com/climate-change-is-making-soils-saltier-forcing-many-farmers-to-find-new-livelihoods-106048

[4] Mus, F., Crook, M. B., Garcia, K., Costas, A. G., Geddes, B. A., Kouri, E. D., … Peters, J. W. (2016, July 1). Symbiotic nitrogen fixation and the challenges to its extension to nonlegumes. Applied and Environmental Microbiology. American Society for Microbiology. https://doi.org/10.1128/AEM.01055-16

[5] Callaway, E. (2019, December 1). E. coli bacteria engineered to eat carbon dioxide. Nature. NLM (Medline). https://doi.org/10.1038/d41586-019-03679-x

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

122. Ako budú vyzerať lekári budúcnosti? S Dr. Alexejom Youssefom

(Skip to 12:00 for the original interview in English)

V tejto epizóde Pravidelnej Dávky sa Miro rozpráva s Dr. Alexejom Youssefom o tom, či existuje ideálny zdravotný systém, prečo je rola súkromného sektora v zdravotníctve dôležitá, ako umelá inteligencia ovplyvní rozvoj medicíny a na čo by sa mali zameriavať lekári budúcnosti.

Alex pochádza z Ukrajiny, vyštudoval medicínu v Sýrii, získal Rhodes Scholarship, jedno z najprestížnejších štipendií na svete, vďaka ktorému vyštudoval Medzinárodné zdravotné systémy na Oxforde a momentálne na Oxforde robí doktorát v Klinickej Umelej Inteligencii.

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

118. Koronavírus 2019-nCoV vs. Syntetická Biológia: Pomôže nám bioinžinierstvo vyhrať?

V dnešnej epizóde pravidelnej dávky sa s Mirom rozprávame o Koronavíruse, o tom, ako do boja proti nákazlivým chorobám zapájame matematiku a ako nám pri diagnostike vírusových ochorení môže pomôcť syntetická biológia. 

Referencie:

  • [1] Zhao, S., Lin, Q., Ran, J., Musa, S. S., Yang, G., Wang, W., … Wang, M. H. (2020). Preliminary estimation of the basic reproduction number of novel coronavirus (2019-nCoV) in China, from 2019 to 2020: A data-driven analysis in the early phase of the outbreak. International Journal of Infectious Diseaseshttps://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.01.050
  • [2] Zhang, X. S., Pebody, R., Charlett, A., de Angelis, D., Birrell, P., Kang, H., … Choi, Y. H. (2017). Estimating and modelling the transmissibility of Middle East Respiratory Syndrome CoronaVirus during the 2015 outbreak in the Republic of Korea. Influenza and Other Respiratory Viruses11(5), 434–444. https://doi.org/10.1111/irv.12467
  • [3] Ng, T. W., Turinici, G., & Danchin, A. (2003). A double epidemic model for the SARS propagation. BMC Infectious Diseases3(1), 19. https://doi.org/10.1186/1471-2334-3-19
  • [4] Dénes, A., & Gumel, A. B. (2019). Modeling the impact of quarantine during an outbreak of Ebola virus disease. Infectious Disease Modelling4, 12–27. https://doi.org/10.1016/j.idm.2019.01.003
  • [5]Pardee, K., Green, A. A., Takahashi, M. K., Braff, D., Lambert, G., Lee, J. W., … Collins, J. J. (2016). Rapid, Low-Cost Detection of Zika Virus Using Programmable Biomolecular Components. Cell165(5), 1255–1266. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.04.059
  • [6] Coronavirus. (n.d.). Retrieved January 31, 2020, from https://www.who.int/health-topics/coronavirus
  • [7] (6) Coronavirus latest: First cases of the disease confirmed in the UK | Financial Times. (n.d.). Retrieved January 31, 2020, from https://www.ft.com/content/96bd61c2-226f-31f4-99fa-02cb85c42bf2
  • [8] Bussell, E. H., Dangerfield, C. E., Gilligan, C. A., & Cunniffe, N. J. (2019). Applying optimal control theory to complex epidemiological models to inform real-world disease management. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences374(1776). https://doi.org/10.1098/rstb.2018.0284

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

110. Strojové učenie v medicíne: Nádejné riešenia a obrovské výzvy (I. časť)

V ďalšej epizóde Pravidelnej dávky si s Mirom povieme niečo o strojovom učení, jeho výhodách a o jeho využití v medicíne. Je to prvá zo série zameranej na strojové učenie a umelú inteligenciu v medicíne.

Referencie:

  • [1] Ching, T., Himmelstein, D. S., Beaulieu-Jones, B. K., Kalinin, A. A., Do, B. T., Way, G. P., … Greene, C. S. (2018). Opportunities and obstacles for deep learning in biology and medicine. Journal of the Royal Society Interface, 15(141). https://doi.org/10.1098/rsif.2017.0387
  • [2] Komorowski, M., Celi, L. A., Badawi, O., Gordon, A. C., & Faisal, A. A. (2018). The Artificial Intelligence Clinician learns optimal treatment strategies for sepsis in intensive care. Nature Medicine, 24(11), 1716–1720. https://doi.org/10.1038/s41591-018-0213-5
  • [3] Rigby, M. J. (2019, February 1). Ethical dimensions of using artificial intelligence in health care. AMA Journal of Ethics. American Medical Association. https://doi.org/10.1001/amajethics.2019.121
  • [4] Yu, K. H., & Kohane, I. S. (2019, March 1). Framing the challenges of artificial intelligence in medicine. BMJ Quality and Safety. BMJ Publishing Group. https://doi.org/10.1136/bmjqs-2018-008551
  • [5] Poplin, R., Varadarajan, A. V., Blumer, K., Liu, Y., McConnell, M. V., Corrado, G. S., … Webster, D. R. (2018). Prediction of cardiovascular risk factors from retinal fundus photographs via deep learning. Nature Biomedical Engineering, 2(3), 158–164. https://doi.org/10.1038/s41551-018-0195-0
  • [6] Day, N., Hemmaplardh, A., Thurman, R. E., Stamatoyannopoulos, J. A., & Noble, W. S. (2007). Unsupervised segmentation of continuous genomic data. Bioinformatics, 23(11), 1424–1426. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btm096

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

106. Ako a prečo založiť Biotech startup: S Danielom Greenom

(For the English recording of the interview, skip to 11:40)

V tejto epizóde Pravidelnej dávky sa Miro rozpráva o tom, ako a prečo založiť a viesť BioTech či MedTech startupy s Danielom Greenom, CEO Yaqrit a svojím učiteľom podnikania s medicínskymi zariadeniami (Medical Device Entrepreneurship) z Imperial College London.

Rozprávajú sa o špecifikách BioTech startupov v porovnaní s inými startupmi, o tom, prečo súkromný sektor dokáže inovovať rýchlejšie ako štátny, ako vlastne začať takýto startup budovať a čo by sme na Slovensku mali urobiť aby sme vytvorili prostredie priateľské pre tieto startupy.

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

98. Ako bioinžinieri upravujú gény: CRISPR a genetický kufrík s náradím

Genetické inžinierstvo a génové úpravy patria medzi najvzrušujúcejšie oblasti moderného bioinžinierstva a vedy. Najpoužívanejším nástrojom využívaným na génové úpravy je CRISPR-Cas9. Čo to ale vlastne je? A ako to funguje?

O genetickom inžinierstve, o nástroji s názvom CRISPR-Cas9, jeho princípoch a fungovaní, o jeho výhodách a nevýhodách sa budeme rozprávať v dnešnej Pravidelnej dávke. 

Referencie:

[1] Anzalone, A. V, Randolph, P. B., Davis, J. R., Sousa, A. A., Koblan, L. W., Levy, J. M., … Liu, D. R. (2019). Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1711-4

[2] Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2014). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213), 1258096. https://doi.org/10.1126/science.1258096

[3]  https://www.addgene.org/crispr/

[4] https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/genomeediting

[5] https://www.broadinstitute.org/what-broad/areas-focus/project-spotlight/crispr-timeline

[6] Pickar-Oliver, A., & Gersbach, C. A. (2019, August 1). The next generation of CRISPR–Cas technologies and applications. Nature Reviews Molecular Cell Biology. Nature Publishing Group. https://doi.org/10.1038/s41580-019-0131-5

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

94. Liek na Alzheimera: Nová nádej či premrhané miliardy?

Alzheimerova choroba patrí medzi najzávažnejšie ochorenia. Inžinieri, lekári a vedci sa už dlhé roky snažia vyvinúť liek na túto chorobu. Tento týždeň svetovými médiami preletela správa o možnej nádeji pre pacientov, ktorú poskytuje nový liek od spoločnosti Biogen.

V ďalšej epizóde Pravidelnej Dávky o inováciách v medicíne Miro rozpráva o mozgu, Alzheimerovej chorobe a o novom lieku na túto chorobu.

Referencie:

[1] Mazzotti, D. R., Guindalini, C., Moraes, W. A. D. S., Andersen, M. L., Cendoroglo, M. S., Ramos, L. R., & Tufik, S. (2014). Human longevity is associated with regular sleep patterns, maintenance of slow wave sleep, and favorable lipid profile. Frontiers in Aging Neuroscience, 6, 134. https://doi.org/10.3389/fnagi.2014.00134

[2] Grandner, M. A. (2012). Sleep duration across the lifespan: implications for health. Sleep Medicine Reviews, 16(3), 199–201. https://doi.org/10.1016/j.smrv.2012.02.001

[3] https://www.nhs.uk/conditions/alzheimers-disease/

[4] Tanzi, R. E. (2012). The Genetics of Alzheimer Disease. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 2(10), a006296–a006296. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a006296

[5] Gerstner, W., Kistler, W. M., Naud, R., & Paninski, L. (n.d.). Neuronal dynamics : from single neurons to networks and models of cognition.

[6] Alzheimer’s drug revival gives hope to millions — and investors | Financial Times. (n.d.). Retrieved October 25, 2019, from https://www.ft.com/content/e6046166-f4f4-11e9-b018-3ef8794b17c6

[7] In Shocking Reversal, Biogen to Submit Experimental Alzheimer’s Drug for Approval – Scientific American. (n.d.). Retrieved October 25, 2019, from https://www.scientificamerican.com/article/in-shocking-reversal-biogen-to-submit-experimental-alzheimers-drug-for-approval/

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

90. Vysnívané medicínske technológie: Vaše otázky. Mirove analýzy

Zbavia syntetické bunky vyrábajúce inzulín diabetikov závislosti na injekciách a počítaní sacharidov?

Prečo je spánok najlepšou “nabíjačkou” energie?

Ako sa formuje pamäť prostredníctvom prepojení medzi nervovými bunkami – a budeme si vstrekovať spomienky do žíl?

V tejto epizóde Pravidelnej dávky Miro analyzuje vaše návrhy medicínskych technológií, ktoré vám v dnešnej dobe najviac chýbajú.

Referencie:

[1] Chen, Z., Wang, J., Sun, W., Archibong, E., Kahkoska, A. R., Zhang, X., … Gu, Z. (2018). Synthetic beta cells for fusion-mediated dynamic insulin secretion. Nature Chemical Biology, 14(1), 86–93. https://doi.org/10.1038/nchembio.2511

[2] Mazzotti, D. R., Guindalini, C., Moraes, W. A. D. S., Andersen, M. L., Cendoroglo, M. S., Ramos, L. R., & Tufik, S. (2014). Human longevity is associated with regular sleep patterns, maintenance of slow wave sleep, and favorable lipid profile. Frontiers in Aging Neuroscience, 6, 134. https://doi.org/10.3389/fnagi.2014.00134

[3] Grandner, M. A. (2012). Sleep duration across the lifespan: implications for health. Sleep Medicine Reviews, 16(3), 199–201. https://doi.org/10.1016/j.smrv.2012.02.001

[4] Lucey, B. P., & Bateman, R. J. (2014). Amyloid-β diurnal pattern: possible role of sleep in Alzheimer’s disease pathogenesis. Neurobiology of Aging, 35, S29–S34. https://doi.org/10.1016/J.NEUROBIOLAGING.2014.03.035

[5] http://www.circadia.health/

[6] Gerstner, W., Kistler, W. M., Naud, R., & Paninski, L. (n.d.). Neuronal dynamics : from single neurons to networks and models of cognition.

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

86. Na streche MIT o automatizácii biolaboratórií: S Dhashom Shrivathsom, CEO Radix Labs

**For the (English) recording of the interview, go to 16:30**

Medzi najväčšie problémy moderného biologického a medicínskeho laboratórneho výskumu patria ľudské chyby a neschopnosť pri rovnakom postupe dosahovať uspokojivo rovnaké výsledky. Okrem toho stále nemáme špičkové nástroje a platformy na rýchlu komunikáciu medzi ľuďmi a laboratórnymi robotmi a prístrojmi. Biológovia tak stále trávia príliš veľa času v laboratóriu a málo času prípravou a uvažovaním nad experimentami. 

Dhash Shrivathsa sa rozhodol zamerať na všetky spomínané problémy a vo svojom (už druhom) startupe Radix Labs vyvíja nový programovací jazyk a softvérovú platformu, ktorá umožní experimentátorom a laboratórnym nástrojom jednoducho komunikovať potrebné inštrukcie jednoduchým, no zároveň presným spôsobom. O jeho projekte nedávno vyšiel aj článok v časopise Nature. 

V tejto epizóde Pravidelnej dávky sa Miro vo svojom prvom rozhovore rozpráva s Dhashom o počítačoch, automatizácii laboratórií, o demokratizácii biológie, o jeho sne vyrobiť si vlastné pivo a tiež o tom, ako budovať úspešný biznis a získať investície do svojich projektov.

Zdroje a referencie :

[1] Segal, M. (2019). An operating system for the biology lab. Nature 2019 573:7775.

[2] Štúdia o slabej reprodukovateľnosti výsledkov: Begley, C. G., & Ellis, L. M. (2012). Raise standards for preclinical cancer research. Nature 2012 483:7391483(7391), 531–533. https://doi.org/10.1038/483531a

[3] Startup vyrábajúci laboratórne roboty na manipuláciu s tekutinami: https://opentrons.com/

[4] Dhashov startup zameraný na automatizáciu a programovanie experimentálnych procesov v biologických laboratóriách: http://radix.bio/

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit

82. Syntetické bunky III: Môžeme postaviť bunky od základov?

Čo nedokážem postaviť, tomu nerozumiem,” povedal Richard Feynman. V tejto epizóde sa teda budeme rozprávať o stavbe syntetických buniek od základov, o výzvach, ktorým pri tomto prístupe čelíme a o nebunkovej (“cell-free”) biológii.

Referencie:

[1] Berhanu, S., Ueda, T., & Kuruma, Y. (2019). Artificial photosynthetic cell producing energy for protein synthesis. Nature Communications10(1), 1325. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09147-4

[2] Adamala, K. P., Martin-Alarcon, D. A., Guthrie-Honea, K. R., & Boyden, E. S. (2017). Engineering genetic circuit interactions within and between synthetic minimal cells. Nature Chemistry9(5), 431–439. https://doi.org/10.1038/nchem.2644

[3] Powell, K. (2018). How biologists are creating life-like cells from scratch. Nature563(7730), 172–175. https://doi.org/10.1038/d41586-018-07289-x

[4] Elani, Y., Trantidou, T., Wylie, D., Dekker, L., Polizzi, K., Law, R. V., & Ces, O. (2018). Constructing vesicle-based artificial cells with embedded living cells as organelle-like modules. Scientific Reports8(1), 4564. https://doi.org/10.1038/s41598-018-22263-3

Súvisiace dávky: 

PD #78: O najmenšej syntetickej bunke
PD #74: Úvod do témy syntetických buniek

***

Dobré veci potrebujú svoj čas. Pomohla ti táto dávka zamyslieť sa nad niečím zmysluplným? Podpor tvoj obľúbený podcast sumou 1€, 5€ alebo 10€ (trvalý príkaz je topka!) na SK1283605207004206791985. Ďakujeme! Viac info o podpore na pravidelnadavka.sk/#chcem-podporit