Genomikai Nemzeti Technológiai Platform
Stratégiai Kutatási Terv
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform
Stratégiai Kutatási Terv • 2010 A projekt a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal támogatásával valósult meg.
A dokumentum elkészítésében részt vettek: Antal Péter, Aradi Ildikó, Arányi Péter, Balázs Mihály, Bálint Bálint László, Barta Endre, Bartók Tibor, Bátori Sándor, Becságh Péter, Bérces Attila, Berenténé Bene Judit, Bidló Judit, Bősze Zsuzsanna, Buday László, Csutora Péter, Dallmann Klára, Dank Magdolna, Diószeghy Péter, Éder Katalin, Falus András, Fazekas György, Fehér Attila, Gál Péter, Gallyas Ferenc, Garami Márta, Gór Balázs, Gyires Klára, Györgyey János, Havas Attila, Hegedűs Attila, Hegedűs Zoltán, Horváth Balázs, Hulvely Julianna, Hunyadi-Gulyás Éva, Jakab Katalin, Janáky Tamás, Juhász Gábor, Kacskovics Imre, Kakuk Péter, Kaló Zoltán, Kapui Zoltán, Karcagi Veronika, Kemény Vendel, Kerpel-Florinus Sándor, Kisfali Péter, Klivényi Péter, Kollár György, Kónya Attila, Lantos Csaba, Likó István, Lisziewicz Zsolt, Losonczy Gergely, Lukács Noémi, Maász Anita, Maros Szabó Zsuzsanna, Maróti Zoltán, Maroy Péter, Melegh Béla, Meskó Bertalan, Micsinai Adrienn, Mikala Gábor, Miklós István, Molnár János, Molnár Mária Judit, Nagy István, Nagy Krisztián, Németh György, Oberfrank Ferenc, Papp Ferenc, Pásztor Gábor, Patthy László, Pauk János, Pékli Márta, Perkátai Katalin, Peták István, Pfliegler György, Pikó Henriett, Pogány Gábor, Polgár Noémi, Póliska Szilárd, Posfai György, Purnhauser László, Schwab Richárd, Sebestyén Endre, Soós László, Steiber János, Sümegi Balázs, Sipeky Csilla, Szakács Gergely, Szalai Csaba, Szántó Réka, Szatmári István, Szebik Imre, Széll Márta, Tamási Viola, Tóth Beáta, Tóth Miklós, Török Zsolt, Török Zsolt, Túri Sándor Tervezés: Antal Csaba, TransPress
Szerkesztették: Nagy László Zahuczky Gábor
Tartalomjegyzék
Előszó . ....................................................................................................................................................................................................................... 7 1. Bevezetés .......................................................................................................................................................................................................... 9 2. Helyzetelemzés . ........................................................................................................................................................................................... 9 2.1. A genomika fejlődését meghatározó általános tényezők ................................................................................. 9 2.1.2. A genomikai technológia hajtóerői ................................................................................................................................. 9 2.3. A nemzetközi helyzet . ............................................................................................................................................................10 2.3.1. A genomikai infrastruktúra létrehozásának és működtetésének nemzetközi modelljei .........10 2.4. A genomikai infrastruktúra és a főbb genomikai alkalmazások hazai helyzete . ...........................11 3. A genomika meghatározó trendjei 10–15 éves viszonylatban . .................................................................................13 4. A Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP) jövőképei .......................................................................14 4.1. Az alternatív jövőképek kifejtése ....................................................................................................................................15 5. Stratégiai Terv .............................................................................................................................................................................................17 5.1. Stratégiai területek és célok ................................................................................................................................................18 5.2. Tájékoztatási Terv . ....................................................................................................................................................................22 5.3 Együttműködések . ....................................................................................................................................................................23 5.4. Oktatás ..............................................................................................................................................................................................23 5.5. A kutatási infrastruktúra fejlesztése .............................................................................................................................24 5.6. Az infrastruktúra működtetése . ......................................................................................................................................25 5.7. Szabályozás ....................................................................................................................................................................................26 Mellékletek 1. sz. melléklet: SWOT-elemzés .............................................................................................................................................................27 2. sz. melléklet: A genomika meghatározó trendjeinek kifejtése ....................................................................................29 Genomikai technológiák munkacsoport ........................................................................................................................................35 Genomika mint interdiszciplináris technológia munkacsoport .....................................................................................65 Adatfeldolgozás, bioinformatika munkacsoport .......................................................................................................................81 Genomikai kincs, biobanking munkacsoport .......................................................................................................................... 101 Személyre szabott orvoslás munkacsoport ................................................................................................................................. 117 Tudásmenedzsment, oktatás, képzés munkacsoport ........................................................................................................... 145 Jogi, etikai és társadalmi kérdések munkacsoport . ............................................................................................................... 163
5
Előszó A Stratégiai Kutatási Tervet (SKT) hét egymástól függetlenül, önállóan működő munkacsoport elemzéseinek integrálásával állítottuk össze. Ezeket a tanulmányokat mellékeljük. Az SKT bármelyik pontjához további információk találhatóak a hivatkozott elemzésekben. A GNTP alábbi munkacsoportjai vettek részt az SKT elkészítésében:
• Genomikai technológiák • Genomika mint interdiszciplináris technológia • Bioinformatika • Biobanking • Személyre szabott orvoslás • Oktatás, képzés • Szabályozás, etikai, jogi, szociális hatások Ezen felül munkánkat segítette az NKTH NEKIFUT projektje, amely hasznos információkat nyújtott mind a kutatási infrastruktúra felméréséhez, mind a trendelemzéshez. A szerzők fenntartják a jogot az SKT megváltoztatására, ha a Platform Közgyűlése a projekt 2. munkaszakaszában a Megvalósítási Terv kidolgozása során annak szükségét látja.
7
2. Helyzetelemzés
1. Bevezetés Genomikán az élőlények genomjainak szerkezetével, változékonyságával (polimorfizmusok), sokszorozódásával (replikáció), kifejeződésével (expresszió), az életműködésre és a betegségek kialakulására való hatásaival, továbbá a fentiek tanulmányozásának és felhasználásának módszertanával foglalkozó tudományterületek összességét értjük, amit a rendszerbiológia foglal egységbe. Az elmúlt másfél évtized egyik legjelentősebb tudományos áttörése különböző élőlények, köztük az ember genomjának a megismerése. A genom egy élő szervezet teljes örökítő anyagát jelenti, ami a sejtekben DNS formájában van jelen. Az örökítő anyag tartalmazza mindazokat az utasításokat, amelyeket a sejt felépítéséhez és működtetéséhez, illetve ezen keresztül a többsejtű szervezetek esetében a szervezet felépítéséhez és működtetéséhez szükségesek. A genomika megjelenése az emberi technológia történetének új szakaszát nyitotta meg. A társadalmi hatások és lehetőségek – ideértve az etikai, a gazdasági, az egészségügyi, a környezeti és egyéb hatásokat, valamint lehetőségeket – szinte beláthatatlanok. A lehetőségek minél jobb kiaknázása, a negatív hatások minél hatékonyabb kivédése csak jól megalapozott hosszú távú stratégiák kidolgozásával és megvalósításával érhető el. Ezt több országban felismerték már, és – a legtöbb esetben központi kezdeményezésre – elvégezték azt az elemzést, amire hazánkban a Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP) vállalkozott. Az alábbiakban a jelenlegi helyzetet elemezzük, ismertetjük a genomika alakulását meghatározó globális trendeket, felvázoljuk a genomika magyarországi eltérő fejlődési útjait, és mindezekre támaszkodva kifejtjük a GNTP stratégiai tervét.
2.1. A genomika fejlődését meghatározó általános tényezők A genomika a tudomány és a technológia szoros összefonódásán alapul, ezért a genomikai tudományok fejlődésének egyik fő hajtóereje a rendelkezésére álló technológiák hatékonyságának növekedése, a tudományos kérdések megközelítési lehetőségeinek bővülése. Ugyanakkor a genomika fejlődése is serkenti a kapcsolódó technológiák fejlődését. Mindehhez jelentős mértékben hozzájárul az a fokozott társadalmi igény, hogy a genomika eredményei minél nagyobb mértékben járuljanak hozzá az életminőség javulásához. Éppen ezért a genomikai technológiák fejlődését nem értelmezhetjük pusztán a technikai fejlődés szempontjából. A genomikához kapcsolódó technológiai fejlődés hajtóerőit négy alapvető csoportba rendezhetjük: a tudomány és technika általános fejlődésének üteme és iránya; a társadalmi elfogadottság és igény mértéke; a tudományterületek közötti kölcsönhatások minősége; az alkalmazási területek alakulása. (A technológiai fejlődés hajtóerőit részletesen bemutatja a Genomikai technológiák munkacsoport jelentésének 2.1.5. alfejezete.)
2.1.2. A genomika hajtóerői A technológiai fejlődés fontosabb, de nem kizárólagos hajtóereje a genomikának. Mint minden tudományágnak, a genomika fejlődésének is a tudományos megismerés a legfőbb hajtóereje. A kutatók tudományos érdeklődéséhez a közeljövőben még hozzá fog adódni az egyéneknek a saját individuális genomjuk megismeréséhez fűződő vágya, amire a megfizethető árú humán genom szekvenálásnak köszönhetően reális esély van. Az individuumok azonban nem izoláltan, hanem társadalmak részeként élnek: viselkedésüket, igényeiket alapvetően meghatározzák a társadalmi normák, s ezért a társadalmi elfogadottság is meghatározó hajtóerő. A társadalom pozitív attitűdje szükséges, de nem elégséges feltétele egy új tudományág és az azon alapuló gazdasági alkalmazások fejlődésének.
9
A további hajtóerők szerepét látjuk még meghatározónak: szabályozás (megengedő vagy tiltó törvényi szabályozás, etikai normák); gazdasági igények, K+F irányváltás (a nemzeti K+F stratégiában kiemelt kutatási területté válik a genomika); a nemzetközi (amerikai és EU trendek) figyelembevétele; a fenntartható fejlődés iránti igény megerősödése. Genomikai technológiákra támaszkodó, magas hozzáadott értéket képviselő termékek iránti kereslet az alábbi területeken várható: • Egészség és életmód A fő trendek az ún. három „p”, a predikció (előrejelzés), a prevenció (megelőzés) és a perszonalizáció (személyre szabott terápiák) irányába hatnak. Emellett előtérbe kerül a „regeneratív” medicina (őssejt illetve génterápiák). • Gyógyszeripar A biobankokon, klinikai adatokon és genomikai technológiákon alapuló gyógyszerfejlesztés jelentősége fokozatosan növekszik. • Mezőgazdaság, elsődleges termelés A napjainkban jellemző, „nagy mennyiség, alacsony ár” által jellemzett termékek helyett egyre inkább előtérbe kerülnek a „kis mennyiség, magas ár” jellegű termékek (pl. gyógyhatású, egészségjavító vagy ipari felhasználású molekulák közvetlen előállítása növényekben, állatokban). • Ipar és környezetvédelem A megújuló energiaforrások és környezetkímélő technológiák kidolgozása egyre nagyobb teret nyer (bio-üzemanyagok, lebomló műanyagok stb.). • Biztonságpolitika A bioterrorizmus megelőzése fontos társadalmi érdek, ehhez érzékeny detekciós módszerek szükségesek. A genomika elengedhetetlen a fenti fejlődési lehetőségek megragadásához, ezért erős társadalmi igény ösztönözheti a genomika alkalmazását. 10
Azonban egyes alkalmazások esetleges kudarca jelentősen fékezheti ezt az igényt, legalábbis az adott alkalmazási területen.
2.3. A nemzetközi helyzet 2.3.1. A genomikai infrastruktúra létrehozásának és működtetésének nemzetközi modelljei A fentiek alapján nyilvánvaló, hogy a társadalom egyrészt pozitív várakozással tekint a genomika gyakorlati alkalmazása felé, másrészt viszont a genomika komplex és költséges erőfeszítéseket igényel. Nem véletlen, hogy szinte minden olyan országban, amely felismerte a genomika jövőbeni gazdasági és társadalmi jelentőségét, elsőként a genomikai infrastruktúrát fejlesztették az erőforrások és a tudás koncentrálásával. A genomika hatékony művelése ugyanis megköveteli a szerteágazó megközelítések együttes alkalmazását, amihez sokféle berendezés és szakértelem szükséges. A Genomikai technológiák munkacsoport jelentése szemléletes példákon keresztül mutatja be mind a fejlett nyugati országok (európai uniós és tengerentúli), mind a feltörekvő országok válaszát a genomika által nyújtott új lehetőségekre (lásd Genomikai technológiák munkacsoport jelentésének 1.3. alfejezetét). A bioinformatikai aspektusokat és a biobankok nemzetközi helyzetét szintén részletesen leírják a munkacsoportok. Legfontosabb megállapításaik: „Fontos megjegyezni, hogy ezekben a genomprojektekben nem, vagy csak nagyon elvétve találhatóak kelet-európai csoportok, amiből következően ezen országok a bioinformatika és a genomika területén is jelentős hátrányba kerültek. Ezt mutatja az oktatás helyzete is, hiszen míg például a nyugat-európai országokban mindenhol a jelentősebb egyetemek indítanak egyetemi és PhD bioinformatikai szakokat, kurzusokat, addig Kelet-Európában (s azon belül Magyarországon) egyszerűen nincs annyi bioinformatikával / genomikával foglalkozó kutató, akikre ilyen képzést alapozni lehetne.”
„A biobanki készletek elengedhetetlenül fontosak a gyakori komplex betegségek molekuláris alapjainak felderítésében, ám a gyógyszeripari cégek hasonlóan fontosak a megfelelő terápiák kidolgozásában. Ezek a cégek saját biobankokat igyekeznek létrehozni, de azok korántsem elegendőek az előrelépéshez. A gyógyszeripar a nagy biobanki állományokhoz való hozzáférésre igényt tart, és a BBMRI* projekt célul tűzte ki, hogy elősegítse új gyógyszerek fejlesztését. A konzorcium azt reméli, hogy a folyamatos kapcsolattartás és a biobanki állományok megfelelő szabályozása a közvéleményre gyakorolt negatív hatás nélkül tud a közös célhoz hozzájárulni.” A személyre szabott orvoslás (SzSzO) az egyén genomikai adottságainak és az azt befolyásoló környezeti tényezőknek ismerete alapján az optimális prevenció és kezelés lehetőségét teremti meg az esetleges mellékhatások kivédése mellett. A fejlett országokban a népesség idősödéséből eredően meredeken emelkednek az egészségügyi kiadások, ezért ezek csökkentése érdekében jelentős összegeket fordítanak kutatás-fejlesztésre az egyes betegségek kialakulásának, lefolyásának megismerése és megelőzése érdekében. A kutatások eredményeit az ipar bevonásával a klinikum által alkalmazható technológiákká igyekeznek formálni. Világviszonylatban ma még kevesebb mint 40 gyógyszer esetében alkalmazzák hatékonysági vagy biztonságossági predikcióra a SzSzO-t. (A részleteket az SzSzO munkacsoport jelentése fejti ki, l. 1.2. alfejezet.)
2.4. A genomikai infrastruktúra és a főbb genomikai alkalmazások hazai helyzete A Genomikai technológiák munkacsoport jelentése (2.4. alfejezet) kiváló összefoglalója a hazai állapotoknak: „Dacára a genomika rohamos térhódításának szerte a világban, Magyarország nem rendelkezik a genomikai kutatások támogatását és gyakorlati alkalmazásának előmozdítását szolgáló stratégiával. Ebből következően a genomikai infrastruktúra kialakulása, szerveződése és fejlődése koordinálatlan.”
*
Magyarországon a genomikai technológiák alkalmazása döntően az egészségügyhöz, a gyógyszeriparhoz és a biotechnológiához köthető. Ehhez a három ágazathoz viszonyítva jóval kevesebben foglalkoznak genomikai jellegű kutatásokkal a mikrobiológia, az agrárium, az élelmiszeripar, valamint a környezet- és a természetvédelem területén. A genomikai kutatások elsősorban állami fenntartású egyetemeken és kutatóintézetekben folynak, de fontos K+F tevékenységet végeznek a gyógyszeriparban, az agrárgazdaságban és az élelmiszeriparban, valamint magánkézben lévő kisebb genomikai szolgáltatók is.
A főbb genomikai technológiák hazai helyzete DNS szekvenálás, genetikai variabilitás, génexpresszió A „hagyományos” és relatíve alacsony áteresztő képességű DNS szekvenátorok elérhetőek a főbb genomikai kutatási központokban. Ezek kapacitása nem volt elegendő ahhoz, hogy hazánk bekapcsolódhasson genom szekvenálási projektekbe. Mivel a hazai szekvenálási szolgáltatások ára és minősége nem tud versenyezni nagy külföldi szolgáltató cégek szolgáltatásaival, a kutatók gyakran külföldön szekvenáltatják fontosabb vagy nagyobb mennyiségű mintáikat. Az új generációs szekvenáló készülékek elterjedése lehetőséget nyújt hazánknak, hogy felzárkózzon ezen a területen. Sőt, ha időben lépünk, elsődleges szolgáltatóvá válhatunk a régióban. Eddig két helyen installáltak új generációs szekvenátor (NGS) készüléket Magyarországon (Szeged, Budapest), de több is várható. Ez a technológia a közeljövőben elengedhetetlen lesz a genomikai kutatásokban. A mikroarray technológiát fokozatosan vezették be az országban, ma már ez a megközelítés is elérhető több genomikai kutatóhelyen, amelyek szolgáltatásokat is nyújtanak. Több mikroarray platform is működik hazánkban. Aki meg tudja fizetni, külföldön nagyobb tapasztalatot és nagyobb kapacitást tud igénybe venni.
2008 februárjában kezdte meg tevékenységét az EU7 keretprogram által támogatott Biobanking and Biomolecular
Resources Infrastructure (BBMRI) projekt, ami elsődlegesen a biobankok működtetését és fenntartását hivatott koordinálni Európában. 11
Bioinformatika A valós idejű PCR technika rutinszerűvé vált, és már sok helyen elérhető. A modern TaqMan alapú detekciós technikákon alapuló genotipizálás (Szeged, Debrecen, Budapest) és a TaqMan génexpressziós vizsgálatok is több helyen (Debrecen, Szeged, Budapest) rendelkezésre állnak.
Proteomika Öt éve három vidéki egyetem, illetve az MTA KKI kapott lehetőséget proteomikai célú tömegspek trométerek beszerzésére, s azóta a különböző laboratóriumok változó sikerrel hasznosítják azokat. A legnagyobb probléma a szakemberhiány. Szegeden mind a kutatási infrastruktúra, mind humán erőforrások tekintetében meglenne az alapja egy nagy, országos tömegspektrometriás proteomikai centrum létrehozásának, ami szolgáltató központként működhetne a hozzá forduló egyetemi, kutatóintézetbeli és ipari kutatók (gyógyszeripar, biotechnológiai ipar) számára.
Metabolomika Magyarországon a GC/MS és HPLC/MS műszeres háttér számos kutatóhelyen rendelkezésre áll, azonban a metabolomikai mérésekhez nélkülözhetetlen gyakorlat és számítógépes háttér nélkül. A Fiehn-féle GC/MS metabolom könyvtár nem található még meg Magyarországon, egy vállalkozás tervezi a beszerzését (egy pályázat segítségével). Hazánkban metabolomikai jellegű méréseket csak a Gabonakutató Kft-nél, a FumoPrep Kft-nél és a Pécsi Egyetemen végeznek. Imaging MS és in vivo NMR-es műszeres háttér nincs még Magyarországon. Az imaging MS-hez elengedhetetlen speciális készülék jelenleg nincs az országban. Az in vivo NMR-hez szükséges speciális szilárd feltét csak elvétve található (főleg gyógyszergyárakban).
12
Az a tény, hogy magyar csoportok nem csatlakoztak egyetlen nemzetközi genomikai (genom-szekvenálási) projekthez sem, és az első magyar genom-projektre is 2009-ig kellett várni (a mangalica genom szekvenálása), a bioinformatika mai magyarországi helyzetét jelentősen befolyásolta. Bár több jelentős magyar bioinformatikai témájú publikáció is megjelent, egyetlen genomikai bioinformatikai kutatócsoport sem tudott megerősödni Magyarországon. Ehelyett sok bioinformatikus kutató külföldön vállalt munkát, illetve több olyan kutató is van, aki az informatikai iparba távozott, hogy a bioinformatika művelése során megtanult programozási, rendszerszervezési ismereteit ott hasznosítsa.
Biobankok A genomikai technológiák fejlődésével és a nagyszabású genomikai tanulmányok számának növekedésével párhuzamosan fokozott igény jelentkezett a nagy mintaszámú, jól karakterizált és rendszerezett biológiai mintagyűjtemények iránt. Az eleinte pusztán tudományos érdeklődésből gyűjtött mintaállományokból szerveződő biobankok ezen igények kielégítését is szolgálják. Számos magyarországi diagnosztikai és kutatóközpont több évtizedes múltra visszamenőleg végzett biobanki tevékenységet, noha akkor ezt még nem így nevezték. A 2008. július 1-től hatályos XXI/2008. évi törvény alapján alakultak át biobankká a korábbi biomolekuláris gyűjtemények illetve készletek. A biobankolható készletek felhasználásában és a biobanki gyűjteményekben rejlő lehetőségek ma még nagymértékben kihasználatlanok a hazai gyakorlatban. Az együttműködés és az információáramlás elősegítésére 2002-ben megalakult a Nemzeti Biobank Hálózat, ami a magyarországi biobankok internetalapú regiszterét hozta létre. A regiszter 2009 januárjától Pécsett üzemel, 2009 júniusától a legújabb változatát a www.biobanks.hu oldalon találhatja meg az érdeklődő. A virtuális hálózatban jelenleg 90 intézet és 71 mintaállomány adatai szerepelnek.
2008 februárjában kezdte meg tevékenységét az EU7 keretprogram által támogatott BBMRI projekt, ami elsődlegesen a biobankok működtetését és fenntartását hivatott koordinálni. A BBMRI projekt előkészítési fázisában, a biobanki állományok felmérésében és az ehhez szükséges adatgyűjtésben Magyarország aktívan részt vett. A kezdeményezés eredményeként számos magyarországi biobank regisztrálta az állományát.
3. A genomika meghatározó trendjei 10–15 éves viszonylatban Az élettudományok legfontosabb trendje, hogy uralkodóvá válik a rendszerszemléletű megközelítés. Ennek fő hajtóereje az egyre inkább dedikált és centralizált infrastruktúrát igénylő analitikai módszerek térhódítása, amelyek közül kiemelkedik a genetikai anyag szekvenálással történő meghatározása. Ehhez szorosan kapcsolódik, hogy a minden eddiginél nagyobb adathalmazok értékelése és értelmezése óriási számítástechnikai infrastruktúrát és szakértelmet igényel. Fontos hajtóereje ennek a trendnek a gyógyszeripari K+F oldaláról egyre erőteljesebbé váló igény a racionális, molekuláris patomechanizmuson alapuló és személyre szabottan alkalmazható gyógyszerjelöltek felfedezése. A genomikára jellemző trendek mindegyike ebből az általános trendből, a rendszerszemléletű megközelítésmódból vezethető le.
Az alábbi fő trendeket azonosítottuk: 1. Az analitikai technológiák rohamos fejlődése adat- és információrobbanáshoz vezet, s ennek következtében a biológiai adatkezelési problémák felerősödnek. Ezért jelentősen nő az ezzel foglalkozó tudományág, a bioinformatika szerepe. Ez a terület nemzetközi hálózatokban művelhető hatékonyan (hozzáférés adatbázisokhoz, standardizált adatfeldolgozás).
2. A genetikai anyag szekvenálása által generált információ mennyisége robbanásszerűen növekszik. Ez a technológia folyamatosan megújul, fejlődik, a nukleinsav alapú mérésekben egyeduralkodóvá válik, elsősorban a folyamatosan fejlesztett központi szolgáltató egységek révén. A jelenleg vezető szerepet betöltő chip technológiákat a széles körű, általános használat helyett elsősorban specializált diagnosztikai feladatok megoldására alkalmazzák majd. 3. A komplex biomolekuláris hálózatok nagy áteresztőképességű, szimultán tér- és időkövetése és egyre kisebb mennyiségű biomolekula detektálása válik lehetővé egyre bonyolultabb és költségesebb proteomikai és metabolomikai technológiák révén. 4. Az orvosbiológiai, klinikai és gyógyszerkutatásban paradigmaváltás zajlik: a rendszerszemlélet uralkodóvá válása és a molekuláris patomechanizmus alapú gyógyszerfejlesztés elterjedése miatt egyre nagyobb igény mutatkozik az adekvát betegségállatmodellek iránt. Ezt kielégítendő uralkodóvá válik nagyléptékű előállításuk és szisztematikus vizsgálatuk az erre szakosodott centrumokban. 5. A működő, standardizált biobank rendszerek széles körben elérhetővé válnak. A trendeket a NEKIFUT projekt keretében készített háttérelemzések, valamint a GNTP munkacsoportok (MCS) jelentései fejtik ki részletesebben (1. trend: Bioinformatikai MCS, 2-3. trend: Genomikai technológiák MCS, 4-5. trend: Genomikai kincs, biobanking MCS).
13
4. A Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP) jövőképei A genomikai technológiák magyarországi fejlődési lehetőségeit 4 eltérő jövőképben vázoljuk fel, a fejlődés legfontosabb elemeit, feltételeit szem előtt tartva. A jövőképeket egy mátrix celláiként jeleníthetjük meg legtömörebben, ahol a mátrix sorai az ország által követett stratégiát vagy
Nincs stratégia, vagy nem valósul meg
Aktív, megvalósuló stratégia
14
annak hiányát jelzik, az oszlopok pedig azt a kiemelt fontosságúnak értékelt dimenziót, hogy a társadalom elutasítóan vagy támogatóan fogadja a genomikai technológiai vívmányokat. Fontos hangsúlyoznunk, hogy a „stratégia” dimenzió nem önmagában a stratégia meglétére vonatkozik, hanem annak megvalósítására, megvalósulására. Egy érdemi változásokat megcélzó, megalapozott és hatásos stratégia kidolgozásának és megvalósításának jelentőségét számos külföldi példa mutatja. Gondolhatunk
Gyenge vagy átlagos társadalmi elfogadottság
Optimális társadalmi támogatottság
„Sodródás” Alul- és dezinformált társadalom negatív attitűddel. Romló kutatói, oktató kilátások, csökkenő színvonalú élettudományos közép- és felsőfokú oktatás. Szétforgácsolt, „alvállalkozóként” végzett genomikai K+F tevékenység. A genomikai technológiák üzleti alkalmazása a jelenlegi szinthez képest is visszaesik. A szórványos piaci igényeket külföldi termékek elégítik ki.
„Megszegett ígéretek” A kutatók és a társadalom közötti párbeszéd ad hoc jellegű, szervezetlen. Koordinálatlan K+F és innovációs törekvések, az ipar számára érdektelen akadémiai K+F tevékenység. Szétforgácsolt, csökkenő kihasználtságú genomikai infrastrukturális kapacitások. Jelentős érdeklődés diákok részéről, amelyet az oktatási rendszer nem tud kielégíteni. A szórványos piaci igényeket külföldi termékek elégítik ki.
„Lassú víz” Lassú fejlődés, azaz a nemzetközi lemaradás tartós fennmaradása. A kutatási eredmények a nemzetközi trendeknél lassabban kerülnek át a gyakorlatba. A társadalom elégtelen, nem meggyőző informálása, bevonása az etikai döntésekbe. A genomikai oktatásban a tartós lemaradás megmarad, folytatódik a kutatói elvándorlás és nincs versenyképes munkaérő.
„Felzárkózás és kitörés” Gyors felzárkózás a nemzetközi élvonalhoz; egyes területeken (pl. IT, gyógyszeripar) kitörési lehetőségeket nyújtó fejlesztések és alkalmazások bevezetése. Aktív és szervezett párbeszéd a kutatók és társadalom között. A genomikai oktatás a közép- és felsőoktatásban a jelentőségének megfelelő súlyt kap. Egészségesebb társadalom, csökkenő egészségügyi kiadások.
például az USA, Nagy-Britannia, Japán stratégiáira, ahol világos célokat kitűzve finanszírozták központi programok, fejlesztési tervek és célzott pályázatok formájában a genomikai fejlesztéseket; vagy az orvostudományi kutatásokban nem élenjáró országokra is, amelyek szintén megragadták ezt a lehetőséget, és jelentős, célzott infrastrukturális fejlesztést hajtottak végre a genom tudományok területén (Izland, Észtország, Kína, Brazília, India, Ausztria). Ezek hatása elsősorban hosszú távon érvényesül, a tényleges gyakorlati alkalmazások még csak most kezdenek megjelenni. Napjainkban a genomikát nagymértékű bizonytalanság övezi mind az alkalmazási lehetőségek, mind az alkalmazások várható hatásainak tekintetében. Ez részben abból adódik, hogy fiatal technológiáról van szó, amelynek kiemelkedése a biotechnológiai alkalmazások közül csak az új évezred hajnalán kezdődött, másrészt köszönhető azoknak a kezdeti óriási várakozásoknak, amelyek a Humán Genom Program körül alakultak ki, feltehetően vegyes okok – érthető optimizmus, újságírók és szerencsevadászok által gerjesztett, előre megjósolhatóan hamis várakozások, illúziók, stb. – következtében. Nem véletlen, hogy a Humán Genom Program vezetői forrásokat különítettek el a genomikai alkalmazások etikai, jogi és társadalmi kérdéseinek (ELSI) feltérképezésére, s így bevonták a humán- és társadalomtudományok művelőit is a genomikával kapcsolatok kérdések megvitatásába. Erre a feladatra igen jelentős összegeket fordítottak (100 millió USD-os nagyságrendben). A genomika fejlődése azóta is töretlen, sőt, inkább gyorsul, új alkalmazások jelennek meg főként a tengerentúli piacokon, amelyekről viszont az átlagember egyelőre kevés információval rendelkezik. A technológia fejlődési lehetőségeinek tekintetében Magyarországon éppen ezért meghatározónak tekintjük a társadalmi támogatottság mértékét. A támogatottság szintjének növeléséhez hatékony módszerek, a kutatók és a civil társadalom közötti párbeszéd szükséges. Ennek a törekvésnek a sikere nagymértékben függ attól, hogy sikerül-e átfogó, jól megalapozott, meggyőző fejlesztési stratégiát kidolgozni és végrehajtani.
4.1. Az eltérő jövőképek kifejtése 1) Felzárkózás és kitörés A széles körű társadalmi elfogadottságnak és támogatottságnak köszönhetően megvalósul egy jól megalapozott genomikai fejlesztési stratégia. A jövőkép összefoglalása: a genomika folyamatosan fejlődik, nemcsak követő, hanem úttörő kutatás-fejlesztés is folyik Magyarországon, a genomika fontos társadalmi és gazdasági igények kielégítéséhez járul hozzá. A társadalom igényli a genomikai K+F és innováció támogatását, és várja, támogatja az eredmények alkalmazását. A genomikai kutatások az élet- és orvostudományok integráns részévé válnak, az oktatás gyorsan továbbadja a kutatási eredményeket. A jövőkép fő jellemzője, hogy a genomikát a társadalom és a szakmai közvélemény is a társadalmi-gazdasági fejlődés fontos eszközének tekinti. Ez megjelenik a genomikai KFI tevékenységek állami és vállalati finanszírozásban is. Így a legfontosabb hajtóerők a megismerési vágy mellett a magas szintű társadalmi elfogadottság és az anyagi támogatás. A legfontosabb keretfeltételek tehát mind optimálisak. Az alapkutatás magas színvonalú, nemzetközileg is versenyképes csoportok működnek a hazai egyetemeken és kutatóintézetekben egymással hatékonyan együttműködve, sikeres hálózatokat képezve. Anyagilag jól ellátottak (pl. egy nemzeti genomikai program keretében célzott támogatásokban részesülnek). A munkát jól szervezett műszerközpontok segítik (mint pl. a Genopole Franciaországban). A nemzetközileg versenyképes alapkutatások magas tudományos színvonalú külső kapcsolatokat, kölcsönösen előnyös együttműködéseket eredményeznek, és jelentős külföldi, döntően EU-támogatásokat is hoznak. A genomikai megközelítéseket használó és azon alapuló kutatások vonzóak a fiatal kutatók számára: ezért számos fiatal kutató kezd ilyen témájú kutatást, illetve élénk verseny alakul ki a genomikát művelő kutatócsoportokba való bejutásért. Az alapkutatást végző munkacsoportok eredményeit spin-off és start-up cégek hasznosítják.
15
A genomikai célú és alapú alkalmazott kutatás is fejlett. Ez egyrészt az alapkutatást is végző kutatócsoportok számára adott ipari megrendelésekből adódik, másrészt az alkalmazott kutatást művelő kis- és közepes méretű cégek (pl. biotech vállalkozások) és a gyógyszergyárak együttműködésén alapul. Az alkalmazott kutatást végző cégek összehangolják, egyeztetik a nagy értékű infrastruktúrák létrehozását és működtetését célzó erőfeszítéseiket. Jelentős, az európai rendszerekhez szorosan kapcsolódó biobank hálózat épül ki. A hazai gyógyszeripar nagymértékben támaszkodik a hazai K+F infrastruktúrára, a biobankokra, és sok szálon működik együtt a kutatóhelyekkel és KKV-kel. Hazai és külföldi cégek KKV-k által előállított szellemi termékeket és sikeres, K+F-re szakosodott vállalkozásokat vásárolnak. Külföldi befektetőket is vonzanak a magyar genomikai cégek. Különösen jelentős az információtechnológia beépülése a genomikai alkalmazott kutatásokba. Az IT ipar önálló fejlesztései is segítik a genomikai K+F-t. A genomika mint módszer és szemlélet interdiszciplináris módon hatja át a magyar élettudományt és informatikát. Különösen jelentős az orvostudományt érintő fejlődés. Megjelenik, és az EU átlagnál gyorsabban és tudatosabban teret nyer a személyre szabott orvoslás. Ezen kívül gyorsan fejlődik az agrár biotechnológia/ genomika. Fontos szekvenálási projektek indulnak elsősorban hazai – vagy az itthoni igények szempontjából jelentős – fajok esetében. A betegek, fogyasztók értik, elfogadják, és tudatosan használják a genomika adta lehetőségeket. Ezek törvényi háttere konszenzuson alapul, és megnyugtató. A fentiek alapja egy jól kimunkált nemzeti genomikai stratégia megvalósítása, ami összehangolja az infrastruktúra-fejlesztést is, s ezzel megelőzi a szellemi és pénzügyi erőforrások szétforgácsolódását, a pazarlást.
2) Lassú víz Néhány érdekelt bevonásával elkészül egy jól kidolgozott stratégia, azonban annak megvalósítása sokszor társadalmi ellenállásba ütközik. 16
A jövőkép összefoglalása: Bár a genomika fejlődése elindul, a társadalmi támogatás híján hamar megtorpan. Így annak ellenére, hogy nemcsak követő, hanem úttörő kutatások és fejlesztések is elindulnak, a genomika nem tud jelentős mértékben hozzájárulni a társadalmi-gazdasági fejlődéshez. A kidolgozott stratégia érvrendszerének felhasználásával sikerül meggyőzni a vállalati és a tudomány-, technológia- és innovációpolitikai döntéshozókat, hogy érdemes invesztálni genomikai KFI tevékenységekbe. A társadalom azonban az egyes genomikai alkalmazások alapos megismerése elől elzárkózik, azokkal szemben elhamarkodottan, megalapozatlanul, negatív előítéletek által befolyásolva alakít ki véleményt. Ez visszahat a kutatásokra: az ipari partnerek és a szakmai közvélemény körében megosztottság alakul ki. A genomikai ráfordítások aránya csökken, mivel mind az ipari, mind az állami támogatásokat más területekre csoportosítják át. Stagnál a genomikai termékek, szolgáltatások felhasználása, nem hatja át a genomikai szemlélet az egészségügy, az ipari ágazatok és a környezetvédelem fejlődési koncepcióit. Így a genomika végső soron nem gyakorol semmilyen érzékelhető kedvező hatást a társadalomra. Ezen a ponton a jövőkép kettéválik, és valamelyik szomszédos jövőkép irányába fordul. Az egyik lehetséges változat szerint a negatív hatások tovább erősödnek, a stratégia fokozatosan súlytalanná válik, ezért Magyarország a korábbi anyagi és szellemi befektetések ellenére a „sodródás” állapotába kerül. A másik változat szerint a genomika meghatározó szereplői folyamatos, szisztematikus, közérthető és meggyőző tájékoztatást nyújtnak, hatékony párbeszédet alakítanak ki a társadalmi szereplőkkel, és ennek eredményeként sikerül a korábbi negatív attitűdöt támogatássá átfordítani. Így jelentős időveszteséggel, de végső soron Magyarország eléri az optimális jövőképben felvázolt állapotot.
3) Megszegett ígéretek A társadalom várakozásokkal tekint a genomika vívmányaira, amelyekben azonban csalódik, mivel várakozásait a genomikai technológiák fejlesztői és alkalmazói aktív nemzeti stratégia hiányában nem képesek kielégíteni. A jövőkép összefoglalása: A társadalom igényli és támogatja a genomika elismerését és alkalmazását, megjelennek a genomika fejlesztését szolgáló állami és vállalati források. A genomikai ennek ellenére nem tud az élet- és orvostudományok integráns részévé válni, és az eredményeket sem terjeszti kellően széles körben az oktatási rendszer. Így a genomika nem válhat a magyar KFI rendszer meghatározó elemévé: a Magyarországon folyó genomikai KFI tevékenységek szétaprózódnak, az infrastrukturális beruházásokat nem hangolják össze, sok a párhuzamosan, alacsony kihasználtsággal működtetett K+F kapacitás, és nincs hatékony együttműködés az ipari és kutatói szféra között sem. Mivel a társadalom igényli a genomika új eredményeit, de ezzel párhuzamosan nem nő a belső kínálat, Magyarország a genomikai technológiák vásárlójává válik, alapvetően a külföldi alkalmazások lesznek elérhetőek. Társadalmi nyomás hatására ugyan elindulnak államilag támogatott kutatási programok, de a hazai érdekellentétek lelassítják, vagy rosszabb esetben eleve kudarcra ítélik ezen programok megvalósulását.
4) Sodródás Nincs sem társadalmi igény a genomika eredményeire, sem aktív nemzeti stratégia, ami az eredmények elérését támogatná. A jövőkép összefoglalása: Tartalmazza mind a „megszegett ígéretek” mind a „lassú víz” jövőképek kedvezőtlen jellemzőit, azok „negatív szinergiájában”. Az alul- és dezinformált társadalom nem nyitott a genomika eredményeire, célzott állami támogatás nem is jelenik meg sem az ipari ágazatok, sem az egészségügy területén. Nincs stratégia, azaz nincsenek elemzések, elképzelések, korszerűsítési törekvések. Gyógyszeripari és biotech cégeknél, illetve egyetemi, akadémiai laborokban ugyan
folynak kutatások, de ezek jellemzően egymástól függetlenül történnek, egymás igényeit és lehetőségeit nem veszik figyelembe, többnyire külföldi megrendelők „beszállítóiként” dolgoznak a magyar kutatók. Vannak közös fejlesztések is, de azok finanszírozására nincs célzottan elérhető támogatás. A kedvezőtlen körülmények ellenére létrehozott piacképes termékek értékesítése sem itthon történik, a magyar piacra már csak elavulása után, külföldről jutnak vissza ezek a termékek. A társadalom kirekesztő attitűdje olyan szintre jut, hogy Magyarországon még az alapkutatás is szinte lehetetlenné válik. Ez az élettudományi oktatók és kutatók kivándorlásához vezet, ami viszont a természettudományos képzés további romlását eredményezi, s ezzel a későbbi fejlődés lehetősége is minimálisra csökken. Magyarország hosszú távon is kiszolgáltatottá válik ezen a területen.
5. Stratégiai Terv A stratégiai tervet azért dolgoztuk ki, hogy sikeres megvalósítása esetén a „Felzárkózás és kitörés” jövőképben foglaltak megvalósuljanak. Ebben fontos szerepet játszik a társadalmi elfogadottság megteremtése illetve elősegítése, ezért ennek kiemelt figyelmet szentelünk. A stratégia másik fontos eleme a genomikai kutatási infrastruktúra (GKI) fejlesztése. A GKI általános jellegű, több alkalmazási területet szolgál: az alapvető genomikai vizsgáló módszerek egyaránt használhatóak pl. orvosi, agrár és környezetvédelmi feladatok megoldására. Ezért a hazai genomikai infrastruktúra fejlesztését leginkább a genomika egészének kiemelt TTIpolitikai célként való kezelése – vagy ennek elmaradása – határozza meg. A GKI-t nem önmagáért kell fejleszteni, hanem összhangban a genomikával kapcsolatos társadalmi célokkal. Ezek meghatározása a nemzeti genomikai stratégia elsőrendű feladata. A közép- és hosszú távú stratégiai célok kijelölését követően lehet meghatározni a célok eléréséhez szükséges infrastrukturális kapacitásokat és kidolgozni a GKI fejlesztési tervét. A stratégia sikeres gyakorlati megvalósításához vezető első lépés a GKI javasolt fejlesztése. A terv kifejtésekor először az alapelveket ismertetjük, majd meghatározzuk a célokat. 17
5.1. Stratégiai területek és célok 5.1.1. Alapelvek A genomikával szemben a legjelentősebb igények világszerte – és hazánkban is – az egészségmegőrzés és gyógyítás területén vannak. Ezzel kapcsolatban az alábbi összefüggéseket és tényezőket érdemes megfontolni:
A magyar genomikai stratégia az SzSzO széles alkalmazása érdekében a következő kutatásifejlesztési területeket és feladatokat tekinti a legfontosabbnak: • a személyes genetika megismerése;
• ezen a területen a legélesebb a verseny, és a fejlett országok hatalmas genomikai kutatási kapacitásaival nem fogunk tudni versenyezni; • jelenleg a hazai gyógyszeripar a leginkább alkalmas gazdasági szereplő a genomikai eredmények gyakorlati alkalmazására; • a hazai genomikai kutatás ezen a területen a legerősebb;
• betegségek kialakulásának és lefolyásának megismerése; • a megbetegedésre való hajlam megbecslésére alkalmas eljárások, eszközök kifejlesztése; • biomarkerek azonosítására alkalmas eljárások, eszközök fejlesztése; • biomarkerek, expressziók értelmezése;
• megfelelő hazai infrastruktúrával bekerülhetünk jelentős nemzetközi K+F projektekbe; • a genomika alkalmas a genetikai egészségügyi kockázatok felmérésére, ami fontos nemzeti feladat (mások biztosan nem végzik el helyettünk); • a közép-kelet-európai térség specifikus humán genomikai kérdéseinek kutatását regionális együttműködés keretében célszerű végezni.
Az egészségmegőrzés és gyógyítás területén belül jelentőségénél fogva ki kell emelnünk a személyre szabott orvoslást (SzSzO). Az SzSzO elterjedését a genomikai alapokon nyugvó diagnosztika fejlesztése és alkalmazása alapozza meg. A célzott terápiák, illetve a személyre szabott terápiák előretörése megkezdődött, mind az EU-ban, mind az USA-ban jelentős erőforrásokat fordítanak az ilyen irányú kitörési lehetőségek feltérképezésére.
• a genomikai kutatások során keletkező adatok feldolgozása; • a genomikai adatok, információk biztonságos kezelése és tárolása; • a biobankok megfelelő működtetése (szövetek, minták kezelése, tárolása); • a genomika eredményes műveléséhez szükséges információs technológia fejlesztése.
Hazánk földrajzi fekvése és éghajlata kedvező adottságokat nyújt a mezőgazdasági termelésre. Az elmúlt évtizedekben a magyar mezőgazdaság sokat veszített presztízséből, de megfelelő gazdaságpolitikával javítani lehet a nemzetközi versenyképességet, s ebben a genomika fontos szerepet játszhat. A stratégiai célok kitűzésekor az alábbi összefüggéseket és tényezőket kell figyelembe venni: • tőkeerős vállalkozások hiányában elengedhetetlen az agrogenomika állami támogatása;
18
• az élelmiszerbiztonság egyre fontosabb tényező a piaci versenyben, ezért a genomikai diagnosztikai módszerek is egyre fontosabb szerepet kapnak; • a betegség- és szárazságtűrő fajták iránti fokozott igény jobb kielégítését szolgálhatja, hogy a molekuláris markerek használata a növénynemesítést lényegesen felgyorsítja; • a hungarikumnak számító növény illetve állatfajok esetében elindítandó genom programok hozzájárulhatnak a versenyképességünk fokozásához, a hungarikumok minőségének megőrzéséhez (pl. a közelmúltban elindult mangalica szekvenálási program többek között lehetővé teszi majd a mangalica alapanyag egyértelmű kimutatását a húskészítményekben), az egyediségükhöz hozzájáruló értékes gének azonosításához;
Az utóbbi évek fontos újdonsága a metagenomika, amikor kevert tenyészeteknél, mintáknál határozzák meg a különböző hosszúságú DNS darabok szekvenciáját, majd megpróbálják ezeket összerakni (ami komoly bioinformatikai feladat), és annotálni. Ezek a törekvések kettős célt szolgálnak: egyrészt azt, hogy a biodiverzitásról kapjunk nagyon értékes információkat, másrészt azt, hogy olyan új enzimeket, folyamatokat találjunk, amelyek felhasználhatóak az ipar, a mezőgazdaság, vagy éppen a gyógyítás területén. Magyarországon is nagy lehetőségei vannak a metagenomikai kutatás-fejlesztésnek, az „átlagos” talaj és édesvízi flóra felmérésén kívül érdemes lenne vizsgálni olyan különleges ökoszisztémákat, mint az alföld szikes talajainak, sós tavainak a baktériumflórája, vagy a hőforrások, termálkutak mikroorganizmusai.
• a gyógynövények genomikai vizsgálata (a hatóanyagok illetve az előállításukért felelős gének, fehérjék azonosítása) is jelentős új hasznosítási lehetőségeket teremthet;
(A genomika orvosi, mezőgazdasági és ipari biotechnológiai alkalmazására további példák találhatók a Bioinformatikai munkacsoport jelentésében, a „Stratégiai Kutatási Terv” című fejezetben.)
• a genetikailag módosított szervezetek termesztésével szembeni hazai moratórium az EU határozataival szemben csak ideig-óráig tartható fenn.
A fent felsorolt kutatási-fejlesztési területekre mind jellemző, hogy a jövőbeni fejlődésük nagyban összefonódik a genomikával. A genomikai kötődés alapja, hogy a kutatás:
A környezetvédelmi genomika is fontos magyar érdekeket szolgál. A szennyeződések felmérésében, a remediációban a metagenomika és a metabolomika jelentős segítséget nyújthat. A természetvédelmet segítheti a természetes populációk genetikai állományának felmérése, a veszélyeztetett fajok veszélyeztetettségi mértékének meghatározása. Az ipari biotechnológiában a mikroorganizmusok használata már régóta használt módszer. Ezen a területen az is elfogadott, hogy genetikailag módosított baktériumokat használnak különféle célokra. A kilencvenes évek közepétől elkezdték egymás után meghatározni az ipari biotechnológiában használt baktériumok genomjait, s jelenleg is százával határozzák meg az iparilag fontos mikroorganizmusok (baktériumok, gombák, algák) genomszekvenciáját. Ez lehetőséget ad a genomok elemzésére, az ipari biotechnológiai folyamatokban fontos kulcsgének megkeresésére, módosítására.
• egy már szekvenált genom elemzésén alapul, vagy • egy már szekvenált genomot vagy a közeli rokonát szekvenálunk újra azért, hogy az egyedekről, a fajtákról vagy a közeli rokon fajokról nyerjünk információt, hiszen tudjuk, hogy akár a diploid kromoszómapárok is viszonylag jelentősen eltérhetnek egymástól, vagy • egy új faj genomszekvenciáját határozzuk meg.
Mindegyik esetben jelentős bioinformatikai támogatást kíván a munka, hiszen egyszerre egy egész genomból származó információt kezelni, értékelni csak bioinformatikai módszerekkel lehet: a gépek ontják magukból a szekvenciát, a bioinformatikusok pedig feldolgozzák. Nem szabad ugyanakkor elfeledkezni arról, hogy a „hagyományosnak” számító kutató-fejlesztői munkában is egyre nagyobb szerepet kap a 19
bioinformatika, gondoljunk csak a mikroarray adatok feldolgozására vagy az összehasonlító genomikai vizsgálatokra. A szekvenálás elterjedése több területen is forradalmasította a molekuláris biológiát. Ilyenek az RNS-szekvenálás (RNA-seq) a kromatin-immunoprecipitáció-szekvenálás (ChIP-seq), az exon-szekvenálás, a metagenomika vagy a TSS „tag” szekvenálás. A hagyományos expressziós mikroarray vizsgálatoknak ma már árban is versenyképes alternatívája például az RNS szekvenálás, a promoter vizsgálatokat pedig forradalmasította a ChIP-seq analízis. Mindezek a módszerek általánosan használhatóak a genomikában, közös jellemzőjük ugyanakkor, hogy mivel nagy mennyiségű adattal kell dolgozni, komoly bioinformatikai hátteret kíván az alkalmazásuk. A biobankok az élettudományokat és a biotechnológiát/ genomikát támogató infrastruktúra meghatározó jelentőségű részei. A biobanking tevékenység egyik legfontosabb célja, hogy megfeleljen a nemzetközi kutatócsoportok és a genomikai eredményeket alkalmazók által támasztott magas minőségi és szakmai követelményeknek a biológiai minták és a hozzájuk tartozó adatok disztribúciója terén. Ezért ezen a területen a következő feladatokat kell elvégezni a magyar genomikai stratégia megvalósítása során: • a biobankok működésének technikai harmonizációja, a minőségirányítás kidolgozása a nemzetközi gyakorlatnak és szabályozásnak megfelelőena biobankok minőségbiztosítása; • a magyarországi biobank hálózat kiépítése, a biobank-regiszter bővítése; • biobank központok létrehozása, a gyűjtemények széles körű felhasználásának elősegítése; • a megfelelő szakmai képzés lehetőségének megteremtése; • nemzetközi együttműködések, fórumok, európai integráció a biobankolás terén (bekapcsolódás az „infrastructure” és ERANET jellegű programokba); 20
• a hatékony adat- és anyaggyűjtés megszervezése , • a társadalom megfelelő tájékoztatása (ismeretterjesztő előadások, közlemények, programok formájában).
5.1.2. Célkitűzések 1. A genomikai technológiák hatékony, szakértő üzemeltetése és fejlesztése Eszközök: a technológiák fenntartható fejlesztési és üzemeltetési kereteinek – beleértve az anyagi feltételeket is, megteremtése, szabályozás rögzítése, technológiai hálózatok létrehozása, nemzeti és nemzetközi hálózatokhoz való csatlakozás.
2. A genomikai infrastruktúra működtetését, karbantartását és fejlesztését szolgáló források biztosításának megteremtése Eszközök: a genomikai technológiák fontosságának és nélkülözhetetlenségének bemutatása és elfogadtatása a szakpolitikákkal és döntéshozókkal, konstruktív javaslatok a fenntartható fejlesztést és üzemeltetést biztosító finanszírozást szolgáló pályázatok szerkezetére és tartalmára, szakértelem felajánlása a döntés előkészítésben és lebonyolításban való részvételre.
3. Az állami finanszírozású kutatóhelyek és a vállalkozások rendszeres, kölcsönösen előnyös együttműködésének elősegítése a genomikai KFI folyamatok sikere érdekében Eszközök: olyan fórumok megteremtése és működtetése – például a Nemzeti Technológiai Platform folytatásaként önkéntes, szervezett formában – , melyek lehetővé teszik a kutatóhelyek és vállalkozások érdekeinek feltárását és egyeztetését, szakmai társaságokban való aktív részvétel, illetve ilyenek létrehozása, pl. Személyre Szabott Orvoslási Társaság létrehozása.
Szakpolitikákkal való egyeztetés célzott akadémiaiipari együttműködési pályázatok kiírása érdekében a genomika területén.
4. Rendszeres, céltudatos részvétel az EU genomikai programjaiban Eszközök: tudatos proaktív részvétel a EU pályázat kiírási és értékelési rendszerében, a hazai EU képviselet informálása a terület helyzetéről és igényeiről. A csatlakozást jelenleg hátráltató adminisztratív akadályok elhárítása.
5. A genomika műveléséhez szükséges bioinformatikai háttér megteremtése, az ezt szolgáló kutatások erősítése Eszközök: Csatlakozás a bioinformatikai infrastruktúra kiépítését szolgáló ELIXIR Európai Uniós projekthez. Hosszabb távon Bioinformatikai Intézet létrehozása. A bioinformatikai jellegű kutatások kiemelt támogatása (célzott pályázatok), ezáltal elősegítve bioinformatikával foglalkozó kutatócsoportok létrejöttét és megerősödését a különböző kutatóhelyeken.
6. A biobankok működésének technikai harmonizációja, magyarországi biobank hálózat kiépítése, a biobank-regiszter bővítése. Európai integráció a biobankolás terén is Eszközök: a biobank hálózat megalakítása, működési rendjének meghatározása, a törvényi feltételek optimalizálásának elősegítése, célzott pályázatok kiírására javaslattétel különös tekintettel gyógyszergyári együttműködésekre, az európai integráció intézményes és személyes kapcsolatokon alapuló elősegítése.
7. A nem humán biobankok (génbankok) csatlakozása az európai BBMRI rendszerhez, illetve a hazai növényi génbank és hozzá kapcsolódó kutatások bekapcsolása a genomikai kutatásba Eszközök: a nem humán biobankok regiszterének megalkotása és európai kapcsolatok felvétele és erősítése.
8. A genomikai képzés színvonalának javítása a kutatás, az oktatás, az egészségügy és az ipar szakemberigényeinek kielégítése érdekében Eszközök: Magas színvonalú, elitképzést nyújtó oktatási centrum(ok) kialakítása, a BSc és Msc programokban a genomika markáns megjelenítése, kurrikulumok megalkotása, összehangolása, oktatási segédanyagok, jegyzetek, tankönyv elkészítésének segítése, nemzetközi programokban való részvétel elősegítése (pl. GCAT-Genome Consortium for Active Teaching és iGEM). A genomikai oktatást koordináló egyetemek közötti szervezet létrehozása. A graduális képzés tárgyi feltételeinek javítása, esetenként ipari együttműködő partnerek bevonásával. Egyetemek és a hazai gyógyszeripari nagyvállalatok valamint az innovatív biotechnológiai KKV-k közötti oktatási célú együttműködés támogatása.
9. A genomika társadalmi elfogadottságának növelése Az eszközök a tájékoztatási és hírverési tervben (5.2. fejezet) kerülnek részletes kifejtésre.
10. Személyre szabott gyógyászat elterjedésének elősegítése Eszközök: az egészségügyi szakemberek célzott oktatása, a finanszírozók, a döntéshozók és a társadalom megfelelő informálása, bizonyítottan költséghatékonyabb terapeutikumok és megbízhatóbb új diagnosztikumok bevezetésének elősegítése. Prevenciós programok indítása a korai betegségállapot felismerésére illetve a súlyos mellékhatások kiküszöbölésére. A gyógyszerfinanszírozásban a hatékonysági szempontok előtérbe kerülése. A Magyar Személyre Szabott Orvoslás Társaság megalapítása és kapcsolódás a Personalized Medicine Koalícióhoz.
11. Egy harmadik generációs szekvenáló központ (Celera Genomics) telephelyének Magyarországra vonzása Ez a javaslat átveszi a Biotech NTP Bioinformatikai alszektorának javaslatát. A cél megvalósítása jelentősen elősegítené a 3. és 5. pontokban lefektetett célok elérését is. 21
Eszközök: csatlakozás a Magyar Biotechnológiai Szövetség lobbijához, állami szerepvállalás letelepülést elősegítő kedvezmények formájában.
12. A hazai színvonalas és versenyképes genomikai tevékenységhez szükséges jogi, etikai és társadalmi feltételek biztosítása Eszközök: A genomika/rendszerbiológia fejlődésével összefüggésben jelentkező új társadalmi, etikai, jogi problémák azonosítása, feltárása, értékelése. A genomikai tevékenységek jogi, etikai és társadalmi feltételeinek vizsgálata, nemzetközi összehasonlítások. Javaslatok a hazai feltételrendszer fejlesztésére és a problémák megelőzésére (jogszabályok, szakmaietikai szabályok módosítása, intézményrendszer fejlesztése szakértők bevonásával).
13. A genomikai eredmények hasznosulása társadalmi feltételeinek javítása Eszközök: kommunikációs és ismeretterjesztő programok, publikációk, média megjelenések, újságírók, pedagógusok képzése, döntéshozók és társadalmi szervezetek rendszeres tájékoztatása megfelelően terjesztett rövid anyagok segítségével.
14. A középiskolai biológiaoktatás modern szemléletű, rendszerbiológiai megközelítésű oktatásának elősegítése Eszközök: A gén és az evolúció alapjaira épülő új biológiai oktatási terv kidolgozása és az ehhez kapcsolódó tankönyvek elkészítése. Óravázlatok és középiskolai laboratóriumokban használható vizsgáló és szemléltető eszközök fejlesztése. A természettudományos és innovációs ismeretterjesztés színvonalának javítása.
22
5.2. Tájékoztatási és hírverési terv A Genomikai Nemzeti Technológia Platform fontos célkitűzése, hogy megteremtse a szükséges társadalmi támogatottságot a Platform által összefogott területeken. A területek szerteágazó volta és azok eltérő mértékű társadalmi elfogadottsága az egyes sajátosságaira szabott stratégiákat igényel a társadalmi támogatottság megszerzéséhez vagy növeléséhez. A genomika megismertetéséhez és társadalmi elfogadtatásához nagyon jelentősen hozzájárulhat annak a platformok közötti együttműködésnek a kiterjesztése a társadalmi támogatás megszilárdítása és növelése érdekében, amiben • az Innovatív Gyógyszerek Kutatására irányuló Nemzeti Technológiai Platform, • a Biotechnológiai Nemzeti Technológiai Platform és • az Integrált Mikro/Nanotechnológiai Rendszerek Platform vesznek részt. A társplatformokhoz való csatlakozás, azok ismertsége folytán, jobban elhelyezhetővé teszi a Genomikai Nemzeti Technológia Platformot és az általa képviselt kutatás-fejlesztési és alkalmazási területeket. A közös megjelenésből adódó szinergiák lehetőségének kihasználása mellett legalább ennyire fontos, hogy a genomika mint önálló interdiszciplináris technológia is társadalmi ismertséget és támogatást kapjon. A GNTP által gondozott területek közül az ún. piros (egészségügyi) biotechnológiához kapcsolódó tevékenység társadalmi elfogadottsága jelentős. Ezen a területen a társadalmi várakozásoknak a realitásokhoz való közelítése az elsődleges cél. Az érdeklődést és támogatást az esetleges nehézségek után várhatóan kialakuló csalódás ellenére is fenn kell majd tartani. Ezen a területen nagyon sok a teendő: a beteg- és orvos szervezetekkel egyaránt fel kell venni kapcsolatot, és érdemi, folyamatos párbeszédet kell kialakítani.
Az ún. zöld biotech területen merőben más a helyzet. Itt a társadalmi elfogadottság csekély, sokszor kifejezetten ellenséges a fejlesztések fogadtatása. Ezért ezen a területen a cél a hiteles, alapos és meggyőző információ átadás megvalósítsa, a szükséges viták vállalásával. Az ún. fehér biotechnológia (a környezetvédelem) területén a genomika mint jól hasznosítható technológia bemutatása és elfogadtatása a cél.
5.3. Az érintettek együttműködése A genomika interdiszciplináris jellegéből adódóan a kutatási infrastruktúra hatékony működtetéséhez elengedhetetlen a szereplők minél tágabb körének az együttműködése, ezért célszerű a fejlesztéseket a kezdetektől fogva összehangolni az összes potenciális felhasználó (egyetem, kutatóintézet, ipar) bevonásával. A hozzáférés megteremtése, a megfelelő szabályok kialakítása kulcsfontosságú feladat. A GNTP azt javasolja, hogy infrastruktúra-fejlesztésre állami támogatást kizárólag azok a GKI-k kaphassanak, amelyek az ún. stratégiai kutatási infrastruktúrákra jellemző módon működnek, azaz – szabályozott keretek között – széles kutatói körnek adnak hozzáférési lehetőséget. Kiemelten jelentősége van a GKI üzemeltetői, felhasználói és a bioinformatikai szolgáltatók közötti együttműködésnek. A modern genomikai módszerek olyan méretű adathalmazt generálnak, amivel sem egy adott GKI közvetlen működtetője, sem a felhasználó nem tud mit kezdeni: még ha szakértelme lenne is ehhez, kapacitása aligha. Éppen ezért nagyon fontos a megfelelő bioinformatikai infrastruktúra kiépítése és a primer szolgáltatók, az elemző bioinfromatikusok és a megbízó/felhasználó közötti hatékony együttműködés. Optimális esetben ezek a szereplők már a GKI fejlesztési projekt tervezésében közösen vesznek részt. Ehhez a megfelelő információáramlási infrastruktúrát (on-line hálózat) is ki kell építeni, és folyamatosan működtetni.
5.4. Oktatás A GKI-t üzemeltető laboratóriumok szakemberhiánnyal küzdenek. Jelenleg a képzés nem elégséges, nem célirányos. Ezért a GNTP által javasolt nemzeti genomikai stratégia fontos célja, hogy vonzóvá váljon a genomika, a tehetséges szakemberek számára megfelelő karrier lehetőséget nyújtson a GKI működtetése és a genomikai K+F tevékenység. A GKI-t működtető szakembereknek elfogadható jövedelmet kell kínálni, másrészt számukra is lehetővé kell tenni, hogy a technológiafejlesztéshez kapcsolódó kutatásokat végezhessenek. Be kell vezetni a BSc vagy MSc képzés utáni genomikai szakosodást, aminek a legmegfelelőbb helyszínei a GKI-t működtető laboratóriumok, együttműködésben a felsőoktatási szervezetekkel. A folyamatosan fejlődő, változó technológia megköveteli a folyamatos utánképzést, erre külföldi tanulmányutak és rendszeres hazai tanfolyamok szolgálhatnak. • A bioinformatika oktatása különösen elhanyagolt terület a magyar egyetemeken. A jelenlegi helyzet javítása érdekében a Bioinformatikai munkacsoport ajánlásai alapján az alábbiakat látjuk célravezetőnek: • A tudomány-, orvos- és agráregyetemeken minél előbb létre kellene hozni a genomikai és/ vagy bioinformatikai tanszékeket, akár külföldi vagy külföldről hazacsábított oktatókkal. • A biológus, orvos és agrárszakokon lehetővé kellene tenni már alapszinten a bioinformatika tanulását a diákoknak. A mesterszakokon kötelezővé kellene tenni valamilyen szintű bioinformatikai elméleti és gyakorlati oktatást. • Legalább egy-két bioinformatikus mesterszakot akkreditáltatni kellene Magyarországon, lehetővé téve, hogy ebbe az informatika vagy egyéb természettudományos alapszakot végzett hallgatók is belépjenek. A doktori iskolákban is minél több bioinformatikai témájú tárgyat kellene meghirdetni.
23
• Kampányt kellene szervezni a már végzett kutatók bioinformatikai, genomikai oktatására, speciális kurzusok, egynapos tanfolyamok tartására. A megfelelő oktatás az SzSzO elterjesztésének az egyik legfontosabb feltétele. A genomikai szemléletmód beépülése a graduális képzésbe megkezdődött, de emellett a gyakorló orvosok posztgraduális képzése, az egészségügyi döntéshozók, az OGYI és az OEP munkatársainak folyamatos továbbképzése, valamint a betegek tájékoztatása is alapvető feladat. (További részletekért lásd az SzSzO munkacsoport jelentésének 3.3. alfejezetét.) Az Európai Unió szakértői már kidolgozták a biobankár-képzés tananyagát („Biológiai mintagyűjtemény menedzsment” címmel). A GNTP azt javasolja, hogy Magyarországon is el kell kezdeni a biobankár-képzést. A Stratégiai Kutatási Terv további oktatási, képzési aspektusaival külön munkaanyagunk foglalkozik (További részletekért lásd Oktatás, képzés munkacsoport jelentését).
5.5. A genomikai kutatási infrastruktúra fejlesztése A nagy áteresztőképességű genomikai és proteomikai rendszerek megjelenése alapjaiban változtatta meg a biológiai és klinikai kutatási kérdések megközelítését. Magyarországon viszont a proteomikai és genomikai szolgáltatások jelenleg fragmentáltan érhetőek el. Ezért szükséges a legújabb technológiák világpiaci bevezetésével egy időben a magyarországi beszerzés is. Ezek a fejlesztések egyrészt óriási szakmai lehetőségekhez juttatják a hazai kutatókat, másrészt új, jelentős bevétellel kecsegtető piaci szegmenst teremtenek a szolgáltató laborok számára. A genomikai és proteomikai szolgáltatásra jelenleg is jelentős igény van, amit hozzánk legközelebb egyelőre csak Nyugat-Európában tudnak kielégíteni. Az alacsonyabb munkaerő- és rezsi-költségek miatt Magyarországon lényegesen olcsóbban végezhetők genomikai szolgáltatások, tehát a GKI fejlesztése
24
révén kelet-közép-európai és nyugat-európai megrendelésekhez jutnának a magyar genomikai laborok. Az új, világszínvonalú GKI kapacitások megteremtése mellett két további fontos feladatot kell megoldani a nemzeti genomikai stratégia megvalósítása során. Az első a meglévő GKI hálózatba szervezése, hogy a kapacitások összehangolásával, a szinergiák megragadásával nagyobb K+F feladatokat lehessen megoldani, és javuljon a fizikai és emberi erőforrások hasznosítása. (Ezt a Genomikai technológiák munkacsoport jelentésének 2.5. alfejezete, illetve a Stratégiai Terv következő fejezete részletesen kifejti.) A másik feladat a meglévő genomikai infrastruktúra karbantartása és modernizálása. Ez a befektetés költséghatékony lehet azokban az esetekben, amikor a hazai laborok technológiai színvonala és a genomikai technológia fejlődése között még nem alakult ki áthidalhatatlan szakadék. Az igények növekedése hosszabb távon sem áll meg, ezért célszerű olyan infrastruktúrákat meghonosítani, amelyek moduláris felépítésűek, az igények változásának megfelelően rugalmasan és gazdaságosan bővíthetőek. A beruházáskor figyelmet kell fordítani a hosszú távú fenntartásra is. Magyarország méreténél fogva nem alkalmas hatalmas infrastruktúra beruházások finanszírozására, működtetésére. Ezért célszerű a meglévő nemzetközi GKI-khoz, illetve új kezdeményezésekhez csatlakozni, elsősorban az EU GKI fejlesztési projektjeihez. Érdemes megvizsgálni annak a lehetőségét is, hogy a régióban (Visegrádi Országok) van-e lehetőség és igény közös infrastruktúra-fejlesztésre a genomika területén. A régió gazdasági, tudományos és politikai súlya nagyobb mértékű fejlesztéseket is lehetővé tenne, s a törekvések összehangolásával a hatékonyság is fokozható. Magyarországon a genomikai kutatásokban érdekelt ipar nem rendelkezik akkora beruházási forrásokkal, hogy vezető szerepet töltsön be a GKI fejlesztésében. Bár törekedni kell a magán
befektetők bevonására, az állami szerepvállalás elkerülhetetlen, elsősorban európai uniós források bevonásával. A GKI fejlesztését átfogó genomikai stratégiába illesztve lehet hatékonyan megvalósítani. A genomikai kutatások folyamatos, kiszámítható támogatása teremt igényt a GKI hatékony kihasználására, végső soron a befektetések megtérülésére. Ugyanakkor erősíteni kell az infrastruktúrák szolgáltatási jellegét. El kell érni, hogy a magyar genomikai laborok a régióvezető genomikai szolgáltató cégeivé válhassanak, s ezzel az állami források mellé saját bevételt is termeljenek a fenntartásuk és modernizálásuk finanszírozásához. A következő évtized során a genomikai kutatásfejlesztés egyik fontos feladata a bioinformatikai háttér megteremtése lesz. A komoly szakmai tapasztalatokkal és infrastruktúrával rendelkező külföldi intézeteknek és szolgáltató cégeknek is jelentős kihívást jelentő feladatok jelenleg meghaladják a legtöbb magyar genomikai kutatással foglalkozó kutatóhely kapacitását. Ezekre a kihívásokra a magyar genomikai kutatásokban háromféleképpen lehet válaszolni: i) megvásárolni a bioinformatikai genomikai szolgáltatásokat magyar vagy külföldi cégektől, ii) genomikai csoport illetve kutatóintézeti szintű bioinformatikai infrastruktúra kiépítése, iii) központi magyar genomikai bioinformatikai infrastruktúra kiépítése. A GNTP álláspontja szerint az ideális megoldást az jelentené, ha az Európai Uniós gyakorlatnak megfelelően Magyarországon is megtörténne egy nemzeti „node”, azaz egy bioinformatikai kapcsolódási pont létrehozása (részleteket lásd a Bioinformatikai munkacsoport jelentésének „Kutatási infrastruktúra fejlesztése” című fejezetében).
5.6. A genomikai kutatási infrastruktúra működtetése Az előző alfejezet már hangsúlyozta, hogy a GNTP szerint célszerű a GKI hálózatba szervezése. A hálózatot koordináló szervezet, testület, amely megfelelő szakértőkből áll, vagy szakértők
véleményére alapozva hozza meg döntését, ír ki, és bírál el pályázatokat, határoz el, illetve hangol össze fontos beruházásokat, fejlesztéseket. A szakértői testület összeállításában, a GKI működésének értékelésében a Genomikai Nemzeti Technológiai Platform vagy egy ahhoz hasonló – a GNTP működését folytató – szervezet fontos szerepet játszhat. A GKI hálózatba szervezése és egységes kezelése javítja a működtetés színvonalát, és fokozza a költséghatékonyságot. A NEKIFUT projekt is rávilágított arra az igényre, hogy Magyarországon is létre kell hozni ún. Stratégiai Kutatási Infrastruktúra (SKI) hálózatokat. Ennek hiányában „elaprózódást” valószínűsíthetünk: egyes kutatóhelyek ugyan meg tudnak majd vásárolni egy-egy modern készüléket, azonban a „know-how” és szélesebb infrastruktúra hiányában ezeket a műszereket nem hasznosítják optimálisan. Sokkal hatékonyabb mind tudományos, mind pénzügyi szempontból a már működő – mind a „know-how”-val mind a megfelelő háttér infrastruktúrával rendelkező –hálózatok bővítése, korszerűsítése újabb rendszerekkel. A GNTP meggyőződése szerint nem elégséges a meglevő GKI elemek „virtuális” hálózatokba szervezése. Ez nem változtatna érdemben a jelenlegi helyzeten, bár az információáramlás feltehetőleg javulna. A sikeres nemzetközi példák (Ausztrália, Kanada, Új-Zéland) alapján azt javasoljuk, hogy a jelenleg különböző helyeken levő GKI-kat működtető intézetek közös nonprofit cégeket hozzanak létre, amelyek szerződéses kapcsolatban állnak az állam által a genomikai stratégia megvalósításával megbízott, és ehhez megfelelő tőkével ellátott – állami vagy vegyes – tulajdonú céggel. A működtetés és a fejlesztés az állami cég feladata. A szolgáltatások állami megrendelői és a GKI-t működtető cég további tulajdonosai (ha vannak ilyenek) az elvégzett vizsgálatok önköltségét térítik, a további megrendelők pedig olyan díjat fizetnek, amivel üzemeltetésen kívül a fejlesztési költségekhez is hozzájárulnak.
25
5.7. Szabályozás A genomika Magyarország adottságaiból és szükségleteiből következő fejlődési potenciálja akkor aknázható ki a nemzetközi versenyképesség szempontjából és a hazai hasznosíthatóság szempontjából is optimálisan, ha stabil, átlátható etikai szabályozási rendszer rögzíti e tevékenység művelésének optimális feltételeit. A minőségbiztosítás is alapvető. Elsősorban az ipari felhasználók számára létfontosságú, hogy az egyes szolgáltatók akkreditált minőségi sztenderdek alapján dolgozzanak, az elvégzett vizsgálatok nemzetközi szinten is elfogadható minőséggel, megbízhatósággal történjenek meg. Ennek előírása és ellenőrzése a működés módja által meghatározott felsőbb felügyeleti szerv (hálózat, cég, szervezet) feladata.
26
MELLÉKLETEK 1. sz. melléklet
A Genomikai NTP SWOT-elemzés ERŐSSÉGEK A tudományos munka színvonala Magyarországon: • Minden genomikai technológia jelen van az országban. • Közép- és Kelet-Európa legfejlettebb genomikai laboratóriumai Magyarországon vannak. A GKI tudományos-műszaki színvonala: • Vannak világszínvonalú műszerek, műszer együttesek. A GKI működtetése, kihasználtsága: • Genomikai KI-k használata iránt jelentős igény mutatkozik, ezért a kihasználtságuk az esetek többségében közel van az optimális szinthez. • Szakképzett személyzet működteti a GKI-kat. További szempontok • A genomikában érdekelt kutatók/ szakértők/ cégek együttműködése elindult, szervezetük egységes. • A kutatók támogatják GKI fejlesztési döntések és a működtetési rend ésszerűsítését.
*
GYENGESÉGEK A tudományos munka színvonala Magyarországon: • A különböző genomikai kutatási területeket elaprózott, fragmentált módon művelik, kritikus tömeg nem alakulhatott ki; egyes fontos területek hiányoznak. ami gátolja a többi fejlődését. • Fontos nemzetközi együttműködésekhez nem tudtunk csatlakozni ennek következtében jelentős a lemaradásunk a világ élvonalától. A GKI tudományos-műszaki színvonala: • Sok esetben gyenge a műszaki színvonal, elavult műszerekkel. Működtetés, kihasználtság: • Ki nem használt kapacitások alakultak ki az ésszerűtlen fejlesztések miatt. • A fejlesztés és működtetés nincs összhangban. • A szakképzett személyzet gyakran nem gyakorlott és nem szolgáltatásra dedikált. További szempontok: • Párhuzamos, át nem gondolt, nem megfelelően koordinált fejlesztések. • Sok genomikai készüléket nem használnak, nem vonnak felelősségre senkit a hibás fejlesztési döntésekért, és a korábbi rossz KI fejlesztési döntéseket nem veszik figyelembe a további pályázatok elbírálásánál. • Az EU források igénybevételéhez nincs meg a szükséges saját forrás, ezért nem tudjuk kihasználni kellő mértékben a GKI fejlesztésére ezeket a forrásokat.
A SWOT-elemzés nem terjed ki a genomika speciális alkalmazási területeire, mint például a személyre szabott orvoslás,
biobanking és a genomikai oktatásra sem. Ezek a SWOT-elemzések az adott munkacsoportok jelentéseiben találhatóak. 27
LEHETŐSÉGEK Társadalmi jellegű • A genomikai eredmények iránti igény jelentős a szekvenálás általi adatgyűjtés, diagnosztika és a személyre szabott terápia esetében. Ezek a területek a társadalom által is ismertek és elfogadottak. • A kutatók társadalmi megítélése jó. Tudományos-műszaki tényezők • Több genomikai kutatási területen viszonylag közel vagyunk a világ élvonalához. • Nemzetközi kooperációkban való részvétellel javíthatjuk a magyar genomikai K+F színvonalát. • A jelenleg körvonalazódó technológiaváltás esélyt ad a felzárkózásra, ha időben lépünk. Gazdasági tényezők • Erős világpiaci igény mutatkozik a speciális genomikai alkalmazások iránt. • A hazai és környező országokban elegendő piaci kereslet van ahhoz, hogy az ezeket az igényeit kielégítő genomikai szolgáltatások rentábilisak legyenek. • Az erős gyógyszer-, egészség- és biotechnológiai ipar keresletet támaszt a genomikai K+F és szolgáltatások iránt Szakpolitikai tényezők • EU források támogatják a genomikai K+F-et. • Fontos stratégiaalkotási folyamatok indultak Magyarországon, amelyek megvalósítása hozzájárul a genomika fejlődéséhez (NEKIFUT, GNTP). Az értékrenddel kapcsolatos tényezők • A magyar törvényi szabályozás humán adatvételem szempontjából az Európai Unióban élen jár.
28
VESZÉLYEK Társadalmi jellegű • Egyes területeken a túlzott társadalmi várakozások kiábrándultsághoz, s így a pénzügyi támogatás csökkenéséhez vezethetnek. • A tudomány általános presztízse csökken, amelynek következménye, hogy egyre kevesebben választják a kutatói pályát. • A médiában megjelenő téves állítások csökkentik a genomika politikai és társadalmi támogatottságát. Tudományos-műszaki tényezők • A genomikai technológiák túl gyorsan fejlődnek a világban, a módszerek, berendezések gyorsan elavulnak, az új technológiák nagyon drágák, Magyarországon nincs elegendő forrás a beszerzésükre. Gazdasági tényezők • A romló makrogazdasági környezetben csökken a genomikai K+F eredmények és szolgáltatások iránti igény. • Kevés a magyar genomikai K+F eredmények hasznosítására képes innovatív KKV. • A külföldi genomikai szolgáltatókkal való versenyben alulmaradnak a hazai szolgáltatók. Szakpolitikai tényezők • Kiszámíthatatlan szakpolitikai környezet, nehezen követhető, nem átlátható támogatási rendszer. • Nincs egységes K+F irányítás, nincs végrehajtható fejlesztési stratégia. Az értékrenddel kapcsolatos tényezők • A természettudományos oktatás leromlott színvonala szakemberhiányt szül, ami gátolja a további fejlődést.
2. sz. melléklet GENOMIKA TRENDEK (10–15 éves viszonylatban) A legfontosabb trend az élettudományokban, hogy a rendszerszemléletű megközelítés válik uralkodóvá. Ennek fő hajtóereje az egyre inkább dedikált és centralizált infrastruktúrát igénylő analitikai módszerek térhódítása, amelyek közül kiemelkedik a genetikai anyag szekvenálással való meghatározása. Ehhez szorosan kapcsolódik, hogy a minden eddiginél nagyobb adathalmazok értékelése és értelmezése óriási számítástechnikai infrastruktúrát és szakértelmet igényel. Ipari vonatkozású fontos hajtóereje ennek a trendnek a gyógyszeripari K+F oldaláról egyre erőteljesebbé váló igény a racionális, molekuláris patomechanizmuson alapuló és személyre szabottan alkalmazható gyógyszerjelöltek felfedezésére. A genomikára jellemző trendek mindegyike ebből az általános trendből vezethető le, amelyek voltaképpen a rendszerszemléletű megközelítésmódra adott válaszok illetve azok hozadékai a tudományág különböző területein.
1. Az analitikai technológiák rohamos fejlődése eredményezte adat- és információrobbanás következtében a biológiai adatkezelési problémák felerősödnek, és nő az ezzel foglalkozó tudományág, a bioinformatika szerepe. Ez a terület nem művelhető a nemzetközi hálózatokba történő hatékony bekapcsolódás nélkül (adatbázisokhoz hozzáférés, standardizált adatfeldolgozás). A trend magyarázata: A nagy átbocsátóképességű biológiai mérési technológiák elterjedésével a biológusokat óriási mennyiségű olyan adat árasztja el, amelyek fontos jelenségekről tartalmaznak releváns adatokat, de ezek kinyerése az adattömegből csak kifinomult matematikai és informatikai eljárásokkal végezhető el. Az algoritmusoknak gyorsaknak kell lenniük, hogy képesek legyenek a nagy adattömeggel megbirkózni, fontos szűrési és tisztítási lépéseket kell tartalmazniuk, hogy az artefaktumok ne zavarják az eredményeket, és átláthatóaknak is kell lenniük, hogy továbbfejlesztésük lehetséges
legyen. Többek véleménye az, hogy a már ma rendelkezésre álló adathalmazok is olyan új felfedezéseket tartalmaznak, amelyekhez azért nem jutunk el, mert az elemző/ értékelő eljárások fejlődése alaposan lemaradt a mérési technológiák fejlődése mögött. A tudományterület nemzetközi résztvevői feladataikat megosztják, tevékenységüket összehangolják, eredményeiket integrálják, adatbázisaikat standardizálják, az ehhez szükséges infrastrukturális és információtechnológiai fejlesztéseket végrehajtják, és a résztvevők hosszabb távra garantálják a kialakított hálózat fejlődését. Ez kapcsolódási csomópontokon keresztül (NODE) történik, amelyek nemcsak információ elosztók, hanem saját tudással is hozzájárulnak a bioinformatika globális fejlődéséhez. A trend társadalmi, gazdasági hasznosulása, hasznosíthatósága: Az élettudományok legkülönbözőbb területeiről származó adattömeg gyakorlati hasznosításához vezető út első lépései (az adatok tárolása, rendszerezése és értelmezése) a bioinformatika feladatai közé tartoznak, így a bioinformatika teszi lehetővé az adatok hasznosítását az orvostudományban, a mezőgazdaságban, a biotechnológiában, a gyógyszerfejlesztésben, a környezetvédelemben stb. A trend magyarországi érvényesülése: Ma Európában az egyetemi oktatók között szinte csak a nagyon elméleti (azaz az ipar számára érdektelen) informatikai témákban találunk igazán jó szakembereket. Ez azt jelenti, hogy az oktatásban is hátránnyal indul ma az európai diák amerikai kollégájához képest. Ha ehhez még hozzávesszük azt, hogy ma a PhD ösztöndíj 10–12-szerese érhető el Magyarországon is programozói munkával, nyilvánvalóvá válik, hogy szinte csak a tehetségtelen diákok jönnek doktori iskolába, illetve kutatóintézetekbe azokban a témákban, ahol a munkaerőpiac felvevőképessége nagy. Mivel jó eredményeket csak kiváló emberekkel lehet elérni, mélyreható strukturális változásokra lenne szükség ezen a területen, amire a társadalomban levő „egyenlősdi”, a humán tudományokat művelő egyetemi körök magas lobbi-ereje és a döntéshozók érdektelensége miatt semmi esélyt sem látunk. Emberek nélkül nincs tudomány. Jó vagy csak erősen közepes embert sem kapunk ennyi pénzért alkalmazott matematikában, informatikában, sem tanárnak, sem diáknak. Minden más probléma (oktatás, intézmények) ezzel szervesen összefügg, jó oktatók 29
nélkül nincs értelme oktatni; jó diákok nélkül szintén nincs, kutatóintézetet is csak jó emberekből szabad csinálni, különben pénzkidobás. A trendnek megfelelően az Európai Unió 2008ban 4,5 millió eurós pályázati támogatást ítélt meg egy, az EBI (European Bioinformatics Institute, Cambridge, UK) által vezetett európai konzorciumnak arra a célra, hogy kidolgozzák az ESFRI keretében létrehozandó európai bioinformatikai infrastruktúra kereteit (a kezdeményezésnek az ELIXIR nevet adták). Magyar vonatkozása az ELIXIR projektnek, hogy Patthy László (MTA SzBK Enzimológiai Intézet) révén – a Közép- és Kelet-Európai régióból egyedüliként – magyar résztvevője is van a konzorciumnak. Az ELIXIR előkészítő projekt a végső fázisánál tart, az ELIXIR ajánlásai alapján 2011-ben elindulnak a konkrét fejlesztések. Az ELIXIR által javasolt európai bioinformatikai kutatási infrastruktúra modell szerint egy központi „node”-hoz (ez természetszerűleg az EBI) kapcsolódnak az egyes országok nemzeti „node”-jai. A modell szerint az EBI végzi a legfontosabb adatbázisok fejlesztését, a főbb adatok tárolását, valamint standardizált protokollokat dolgoznak ki az adatok feldolgozására, tárolására. A nemzeti központok biztosítják a nemzeti adatok tárolását, az EBI által szolgáltatott adatbázisok, programok elérését, de nemcsak információ elosztók lesznek, hanem saját tudással is hozzájárulnak a bioinformatika globális fejlődéséhez. Ezért kívánatos, hogy az egyes nemzeti „node”-okban önálló bioinformatikai kutatások is legyenek, hiszen ez egyben biztosíték a magas szintű helyi szolgáltatásokra és a bioinformatikai oktatásra is. A modell egyik lényeges (és most aktuálissá vált) eleme, hogy az egyes részt vevő országok kötelezettséget vállalnak a rendszer kiépítésével, hosszú távú fenntartásával és fejlesztésével járó költségek fedezésére. Ezt a kötelezettségvállalást már több ország (pl. NagyBritannia, Svédország) megtette. Állami szinten Magyarország még nem vállalt kötelezettséget erre az infrastrukturális fejlesztésre.
30
2. A genetikai anyag szekvenálása által generált információ mennyisége robbanásszerűen növekszik. Ez a technológia folyamatosan megújul, fejlődik, a nukleinsav alapú mérésekben egyeduralkodóvá válik, és használatát elsősorban folyamatosan fejlesztett központi szolgáltató egységek biztosítják. A jelenlegi chip technológiák általános használata fokozatosan háttérbe szorul, és főleg specializált diagnosztikai alkalmazásuk kerül előtérbe. A trend magyarázata, újdonságtartalma: A múltban az orvosbiológiai és élettudományi kutatások jószerivel a vizsgált objektum egyetlen vagy néhány aspektusára, vetületére korlátozódtak. Ez a trend az utóbbi évtizedben drámai és forradalmi változásokon megy keresztül. Az a lehetőségünk, hogy globális és komprehenzív módon vizsgáljunk biológiai objektumokat, véglegesen megváltozott. A változások hajtóereje az a technológiai forradalom, amelynek köszönhetően lehetőség nyílt az élőlények genomjának megismerésére szekvenálás által. Az így keletkezett információ átalakítja az élettudományokat, illetve további exponenciális mennyiségű szekvenciaadat előállítása további gyors fejlődést biztosít. A szekvenálás a genomok megismerése mellett számos más területen is átalakítja a kísérletezés és a megismerés folyamatát. Ilyenek a traszkriptom, a polimorfizmusok, nem kódoló és mikro RNS-ek és az epigenom megismerése is. A nukleinsavakon alapuló vizsgálatok szinte kizárólag szekvenálási technológiákon fognak alapulni 10–15 év múlva. A keletkezett információmennyiség tárolási, adatkezelési és információfeldolgozási kérdéseket vet fel. Az információfeldolgozás gyorsasága, a bioinformatikai alkalmazások elterjedése sebesség meghatározóvá válik. A trend fontos attribútuma az, hogy a szekvencia adatok központi, jól felszerelt, folyamatosan modernizált, a legújabb (leggyorsabb és legolcsóbb) technológiákat elérhetővé tevő központokban (genomikai központokban) keletkeznek, és a primer analízisre is itt nyílik lehetőség. A jelenleg kiterjedten használt chip technológia fennmarad,
és speciális alkalmazásokra fogják használni (pl. diagnosztika, gyógyszerkutatás). A trend társadalmi, gazdasági hasznosulása, hasznosíthatósága: A szekvencia adatok egyre nagyobb mennyisége és egyre olcsóbb elérhetősége (a szekvenálás ára nagyságrendekkel csökkent az elmúlt évek során) a biológia és az orvostudomány mellett átalakítja az információtudományt is. A genom szekvenálásoknak és a hagyományos funkcionális genomikai analíziseknek jelentős szerepe lesz új termékek és szolgáltatások életre hívásában, amelyek közül különösen kiemelendő a személyre szabott orvoslás lehetőségeinek a megteremtése, de jelentőségük fokozatosan növekszik, és előbbutóbb nélkülözhetetlenné válik a gyógyszeriparban (target- és biomarkerazonosítás, fermentációs törzsek minőségellenőrzése), különböző mezőgazdasági és élelmiszeripari ágazatokban (pl. a fajtanemesítésben, állati és növényi eredetvédelemben), környezetvédelemben (metagenomika), valamint a bioenergetikában. A trend magyarországi érvényesülése (magyar sajátosságok, fontos eltérések, hiányok, stb): Hazánkban megvannak a genomika és bioinformatika alulról szervezett egységei és központjai, különösen az alapkutatásban. 2002-ben megalakult a Genomikai Kutatás az Emberi Egészségért (GKEE) Konzorcium, genomikai technológiaközpontok hálózata szerveződik a NEKIFUT keretében, működik a Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (27 résztvevővel többek között a legjelentősebb magyar gyógyszergyárak, genomikai érdekeltségű biotech cégek, egyetemek, kutatóintézetek, szakmai szervezetek részvételével), amelyek azonban nem részesültek és részesülnek kiemelt központi támogatásban infrastruktúra kialakításához és fejlesztéséhez. Ez mindenképpen jelentős versenyhátrányt jelent. Kevéssé valószínű, hogy a szekvenálási technológiák fejlesztésében Magyarország hatékonyan részt vegyen, de modern szekvenálási és bionformatikai központokra elengedhetetlen szükség van, mivel minimálisan a népességspecifikus (pl. magyar betegek analízise), illetve a specifikusan magyar biológiai problémák (magyar fajok, speciális fauna és flóra analízise) ezt elengedhetetlenné teszik.
3. A komplex biomolekuláris hálózatok nagy áteresztőképességű, szimultán tér- és időkövetése és egyre kisebb mennyiségű biomolekula detektálása válik lehetővé egyre bonyolultabb és költségesebb technológiák révén. A trend magyarázata, újdonságtartalma: A komplex biomolekuláris hálózatok térképezése a fehérjék, lipidek és egyéb metabolitok mennyiségi meghatározását jelenti, ami a közeljövőben elérhetővé teszi a szervezetek, szervek, sejtek molekuláris szintű dinamikus tér- és időbeli hálózatba szervezett működésének megértését. A nemzetközi újdonság a gyorsaság, azaz a nagy áteresztőképesség, valamint rendkívüli érzékenység, aminek köszönhetően kis mennyiségű mintákból eddig ismeretlen, csak nyomnyi mennyiségben jelenlevő aktív biomolekulák felfedezése is prognosztizálható. Ez a trend a világban közel húsz éve jelen van, és az eszközfejlesztésekbe áramló hatalmas tőke miatt ma már a metodikák széles körben elérhetők. Azonban a trend inkább gondolkozásmódot jelent, nem csupán méréstechnikákat. Az egyre növekvő adatbázisok a trend legalább húszéves megmaradását valószínűsítik. A trend társadalmi, gazdasági hasznosulása, hasznosíthatósága A proteomika, lipidomika, metabolomika trendjei ma már nyilvánvalóan előrehaladást hoztak a gyógyszertervezés és a betegségek molekuláris mechanizmusainak megértése terén. Vannak már áttörést jelentő diagnosztikus fejlesztések (pl. mellrák kimutató kitt stb.), amelyek proteomikai alapon állnak. Nélkülük nem lehetséges a személyre szabott terápia és a komplex hatóanyagú gyógyszerek kifejlesztése. A proteomikára és lipidomikára fókuszáló biomolekula térképezés várhatóan stimulálja majd a reverz genetikai módszerek felhasználásával validált sejtbiológiai jelentőségű új biokémiai útvonalak és a hozzájuk tartozó gének feltárását. A rendkívül kis mennyiségben előforduló biomolekulák felfedezése, valamint bioszintetikus és lebomlási útvonalaik megismerése megnyithatja a lehetőséget új másodlagos hírvivők azonosítására. A kutatás transzlációja 31
révén az elért eredmények és a bevezetett/ felfedezett új módszerek a növénynemesítéstől az orvostudományig szinte az egész biológia területén azonnal hasznosulnak (pl. klinikai proteomika/lipidomika/metabolomika, beleértve a biomarkerek és patomechanizmusok kutatását).
termelő növénykultúrák, stb. felé. Más ágazatok inspirációjaként a szükséges kémiai standardok előállításában az elsőrangú magyar vegyészetre, a komplex adatelemzésben, illetve a hálózatokban a világszínvonalú magyar matematikára támaszkodhatunk.
A trend magyarországi érvényesülése Jelenleg a hazai helyzet a tudománytámogatás hazai sajátosságait tükrözi: szétszórt eszközállomány részletek, szaktudás hiánya, sehol nincs teljes munkafolyamathoz eszközállomány. A Szeged–Budapest (ELTE. TTK) virtuális proteomikai, lipidomikai laboratórium-szövetség, amit a DNT RET keretében hoztak létre, az egyetlen hazai, e témában itthonról publikáló, önszervező kutatói csoport. További 5-6 helyen vannak eszközrészletek. Maga a gondolkozásmód nagyon kevés kutatónak van meg, hatékony és szervezett képzés ebben az irányban nincs. A hazai gyógyszeriparban az EGIS-Servier csoport áll leginkább elöl az alkalmazások terén. A hazai igényeket a szegedi tömegspektrometriás centrum folyamatos fejlesztésével és a budapesti proteomikai laboratórium folyamatos fejlesztésével legalább tízéves távlatban ki lehetne elégíteni. A széles körben folytatandó legfontosabb tevékenység a rendszerbiológia oktatásának és a porteomikai-lipidomikai kísérlettervezéskérdésfeltevés oktatásának megoldása lenne.
4. Az orvosbiológiai, klinikai és gyógyszerkutatásban zajló paradigmaváltás: a rendszerszemlélet uralkodóvá válása és a molekuláris patomechanizmus alapú gyógyszerfejlesztés elterjedése miatt egyre nagyobb igény mutatkozik az adekvát betegség-állatmodellek iránt. Ezt kielégítendő uralkodóvá válik nagyléptékű előállításuk és szisztematikus vizsgálatuk az erre szakosodott centrumokban.
A magyar proteomikai-lipidomikai tudásbázis nemzetközileg is elismert, a fejlesztéshez szükséges infrastrukturális háttér magas szintű. A Szeged–Budapest–Debrecen kutatóhelyeket magában foglaló Proteomikai–Lipidomikai Hálózat kiváló nemzetközi tudományos háttérrel és kapcsolatrendszerrel rendelkezik (FP7 large scale projectek, nemzetközi hálózati tagságok, együttműködések). A mai, illetve jövőbeni követelményeknek azonban csak a legmagasabb szintű csúcstechnológia bevezetésével felelhetünk meg. A biomolekuláris hálózatok nagyérzékenységű finomszemcsés elemzése nélkül a magyar biológia, az orvoslás, a hazai gyógyszerkutatás/fejlesztés, illetve az agrárinnováció jövőbeni fejlődése elképzelhetetlen – kikövezi az utat a Magyarországon meghonosítandó modern molekuláris diagnosztika, a személyre szabott medicina, a gyógyszer-alapanyag 32
A trend magyarázata, újdonságtartalma: Az egér modellorganizmus teljes genomszekvenciájának ismerete, valamint újabb és hatékonyabb technikák alkalmazása lehetővé teszi, hogy nemzetközi összefogás keretében végzett nagyléptékű és szisztematikus munkával a következő évtizedben mutáns egérmodell készüljön az összes génre. A folyamatos technológiai fejlesztéseknek köszönhetően nagyszámú és egyre használhatóbb állatmodell előállítására lesz lehetőség több, az orvosbiológiai kutatásokban kiemelten használt faj esetében is. A következő 10–15 évben előreláthatólag elkészülő több tízezer egérmodell fenntartása, archiválása, komplex jellemzése és széles körű hozzáférhetőségének megteremtése csak standardizált körülmények között és centralizált módon lesz megoldható. Az erre szakosodott globális, nemzetközi hálóztok és centrumok kialakítása jelenleg is folyik. A trend társadalmi, gazdasági hasznosulása, hasznosíthatósága A genetikai és kémiai módszerekkel előállított mesterséges állatmodellek komplex biológiai folyamatok molekuláris, sejt és rendszerszintű tanulmányozását teszik lehetővé. Ezeken a genetikailag módosított modellállatokon végzett vizsgálatok nagymértékben hozzájárulnak betegségek molekuláris és sejtszintű
okainak feltárásához, valamint új és hatásos gyógyító eljárások kidolgozásához. Hatékony gyógyszerfejlesztés, a molekuláris célpontok in vivo azonosításától a gyógyszerjelöltek hatásosságának vizsgálatán át a törzskönyvezésig bezárólag ma már nem képzelhető el ezeknek az állatmodelleknek az alkalmazása nélkül. A modellállatokkal kapcsolatos tevékenység az előállításuktól a komplex vizsgálatukon át egészen a célozott felhasználásukig segíti az egészség- és gyógyszeripar eredményességét is. A trend magyarországi érvényesülése Magyarországon jelenleg csak néhány olyan kutatócsoport működik, amelyik rendelkezik a megfelelő szakértelemmel és technikai háttérrel, hogy alap- és alkalmazott kutatási célra transzgenikus egér, patkány és nyúl modelleket állítson elő főleg mikroinjektálási technikával. Indokolt ezeknek a kutatási egységeknek a fenntartása és további fejlesztése, hogy alkalmasak legyenek speciális igényeket kielégítő modellek előállítására. A nemzetközi gyakorlatnak megfelelően Magyarországon is egyre növekszik a genetikailag módosított egérmodellek alkalmazása az alapkutatásban és a gyógyszeripari fejlesztő tevékenységben is. Szakszerű felhasználásukhoz nélkülözhetetlen a nemzetközi standardoknak megfelelő lokális intézményi állatházak működtetése. Ezek száma folyamatosan növekszik.
5. Működő, standardizált biobank rendszerek elérhetővé válnak (közös trend az orvosbiológiai témacsoporttal!) A trend magyarázata, újdonságtartalma: Biológiai adatbankon mindenféle biológiai mintát értünk, azaz ide tartoznak mind a humán, mind a nem humán minták. A biológiai mintán is mindenféle olyan mintát értünk, ami tudományos szempontból hasznosítható. Pl.: vér, DNS, RNS, miRNS, szövet, antitest, fehérje, lefagyasztott állat- (pl. egér-) embriók, őssejtek, egysejtes élőlények, vírusok stb. Nagyon fontos, és ez egyben nemzetközi trend is, hogy mind a mintáknak, mind a mintákhoz kapcsolódó adatoknak a
tárolása standardizált formában történjen. Hasonlóan fontos trend, hogy a mintákhoz kapcsolódó információk is nemzetközi szinten is egységesek legyenek, ami megkönnyíti, sőt egyáltalán lehetővé teszi a mintáknak nemzetközi projektekbe való bevonását. A mintáknak, a hozzájuk kapcsolódó adatoknak gyűjtése, tárolása és kezelése, titkosítása (ha szükséges anonimizálása) nemzetközileg elfogadott törvények és szabályok által szabályozott módokon történik. A mintákhoz való hozzáférés lehetősége is standardizált, nemzetközi szabályok által definiált. A világban az elmúlt években számos ilyen centralizált biobank létesült (pl. Wellcome Trust Case-Control Consortium (WTCCC); és az UK Biobank, bemutatásukat és hasznosításukat ld. a mellékletben), és számuk folyamatosan emelkedik. A trend társadalmi, gazdasági hasznosulása, hasznosíthatósága A megfelelő minőségű adat- és mintabank megkönnyíti, sőt lehetővé teszi a különböző folyamatok molekuláris pathomechanizmusának tisztázását, így pl. a betegségekben szerepet játszó anyagcserefolyamatok kiderítését (l. melléklet). Ilyen típusú biobankok teszik lehetővé új gyógyszercélpontok felderítését és a személyre szabott terápiát is, melyek gazdasági jelentőségét itt nem kell külön kifejteni. A trend magyarországi érvényesülése Magyarországnak kiemelt jelentőségű célja és lehetősége nemzetközi minőségű, a fentieknek megfelelő nemzetközileg is elfogadott minőségű „magyar” biobankok létrehozása. Ez már jelenleg is folyik, és kiváló lehetőséget biztosít magas minőségű nemzetközi projektekben való részvételhez, mind vezetőként, mind résztvevőként. A betegségspecifikus biobankok közül jelenleg ilyenek például a pszichiátriai betegségekkel, illetve a gyermekkori leukémiával vagy az obezitással kapcsolatos biobankok. Azonban egy-két pozitív példától eltekintve a magyar biobankok túlnyomó többségének minősége jelenleg nem éri el a kívánt szintet, így felhasználhatóságuk erősen korlátozott.
A trendanalízishez kapcsolódó megjegyzések, kiegészítések, mellékletek, háttéranyagok, ajánlások nem részei a GNTP SKT mellékletnek. 33
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP)
Genomikai technológiák munkacsoport
STRATÉGIAI KUTATÁSI TERV
Összeállította Fehér Attila Nagy István
35
Bevezetés
1. Helyzetelemzés
Nem túlzás azt állítani, hogy a genomika megjelenése az emberi technológia történetének új szakaszát nyitotta meg. A társadalmi hatások és lehetőségek, ideértve az etikai, gazdasági, egészségügyi, környezeti stb. hatásokat és potenciálokat, szinte beláthatatlanok. A lehetőségek minél jobb kiaknázása, a negatív hatások minél hatékonyabb kivédése csak alapos, hosszú távú stratégiák kidolgozásával érhető el. Ezt több országban felismerték már és a legtöbb esetben központi kezdeményezésre elvégezték azokat a jövőkutatásokat, hatáselemzéseket, amelyre hazánkban most, alulról jövő kezdeményezésként, a Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP) vállalkozott.
1.1 A genomikai technológiák fejlődését meghatározó általános tényezők
Ehhez kapcsolódva a Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP) Genomikai technológiák munkacsoportjának feladata volt: • A genomika technológiák nemzetközi fejlődési irányvonalainak felmérése és összevetése a jelenlegi magyar genomikai technológiai kapacitásokkal, a felhasználók jelenlegi és projektált igényeivel, valamint a hozzáférhetőség jelenlegi és kívánatos szintjével. • A jelenleg fejlesztés alatt álló, a jövő genomikai analitikai technológiáinak feltérképezése és vizsgálata. • Az NKTH „NEKIFUT” programjával való szinergia megtalálása. A munkacsoport vezetői által összeállított és a munkacsoport tagjai valamint felkért külső szakértők által kitöltött kérdőívek, ugyanezen körben elkészített SWOT-analízis, felkért szakértői előadások, két munkacsoport megbeszélés valamint szakirodalom és on-line adatok feldolgozása szolgált a feladat elvégzésének alapjául. Az alábbiakban összefoglaljuk a genomikai technológiák nemzetközi és hazai helyzetét és az erre alapozott stratégiai megfontolásainkat.
36
A genomika a tudomány és a technológia szoros összefonódásán alapul. A genomika, mint tudományterület, erősen technológia központú, ezért a genomikai tudományok fejlődésének egyik fő hajtóereje a rendelkezésére álló technológiák hatékonyságának növekedése, a tudományos kérdések megközelítési lehetőségeinek bővülése. Ugyanakkor a genomikának mint tudománynak a fejlődése is serkenti a kapcsolódó technológiák fejlődését. Mindehhez jelentős mértékben hozzájárul az a fokozott társadalmi elvárás, hogy a genomika eredményei minél nagyobb mértékben beépüljenek a mindennapokba, és hozzájáruljanak az életminőség javulásához. Éppen ezért a genomikai technológiák fejlődését nem értelmezhetjük pusztán a technikai fejlődés szempontjából. A genomikához kapcsolódó technológiai fejlődés hajtóerőit négy alapvető csoportba rendezhetjük: a tudomány/technika általános fejlődésének üteme és iránya; a társadalmi elfogadottság és igény mértéke; a tudományterületek kölcsönhatásának minősége; az alkalmazási területek alakulása.
1.1.1 A tudomány/technika fejlődése A tudományos megismerés bizonyos mértékig öntörvényű: nehezen prediktálható, hogy mikor kerül sor olyan tudományos áttörésre, amely alapvetően változtatja meg egy adott terület fejlődését. A jelenlegi trendekből azonban kikövetkeztethető, hogy az elkövetkezendő években nagy valószínűséggel melyek lesznek a legdinamikusabban fejlődő területek. • Egyre több organizmus genomját fogjuk teljes egészében megismerni, melyek összehasonlíthatósága önmagában új szintre emeli a genomikai információkat („komparatív genomika”).
• A technikai fejlődés az érzékenység (egysejt szintű változások; egyetlen molekula kimutatása komplex mintákban), a pontosság és az ismételhetőség új dimenzióit nyitja meg a genomikai vizsgálatok előtt. • A genetikai meghatározottság mellett előtérbe kerül a gének működését meghatározó epigenetikai szabályozás jelentősége, és azok diagnosztizálása. • A megváltozott génműködés várható hatását pontosítja a fehérjék és azok módosulásainak kimutatása (proteomika), illetve a szervezet anyagcsere folyamatainak feltérképezése (metabolomika). • Mindezek összefüggéseit rendszerbe szervezve (rendszerbiológia) azonosíthatóak lesznek azok a kulcsfolyamatok, amelyek hatékony és pontos diagnózisokat tesznek lehetővé, és feltárják a lehetséges beavatkozási pontokat. • A genomok megismerése növeli az ún. szintetikus biológiai megközelítések sikerességét is: ennek révén egyre komplexebb mesterséges molekulák, molekulahálózatok, illetve akár egyszerű „élőlények” hozhatóak létre. Már napjainkban is nyilvánvaló, hogy a kutatások eredményeként rendelkezésre álló információ mennyisége rendkívül gyorsan növekszik. Ez csak fokozódni fog az egyre nagyobb teljesítményű és felbontású modern módszerek elterjedésével. Ezzel párhuzamosan áttörés várható az adatok rendszerezésében, feldolgozásában, rendszerbe szervezésében, ami az informatikai módszerek fejlődésének, adaptálásának függvénye. Mind az elsődleges adatfelhalmozó módszerek, mind az adatfeldolgozás egyre inkább elszakad a kutatólaboratóriumok szintjétől és központi genomikai szolgáltató egységekben lesznek csak hatékonyan alkalmazhatóak. Ugyanakkor a kutatási feladat helyes megfogalmazása, a kísérleti tervezés és előkészítés, a megfelelő mintavétel biztosítása és az adatok célzott visszaellenőrzése, végső értelmezése megkövetelik a kutatólaboratóriumok megfelelő fejlettségi szintjét is. Kiemelt jelentőségű a pontos és standard mintavétel eljárások és ugyancsak standardizált
genomikai vizsgálatok kidolgozása, ami a megbízható és összehasonlítható diagnosztika alapja. Fenti megfontolások alapján a genomika, mint technológia, várható fejlődési trendje többrétű, és elsősorban az alábbi területeket érinti: • standardizált mintavételt lehetővé tevő technológiák; • egyre kisebb minták (pl. egy sejt, egy molekula) pontos vizsgálatát, kimutatását lehetővé tevő technikák; • nagy áteresztőképességű, komplex, nagy pontosságú és specifikus szakértelmet igénylő adatgyűjtő módszerek/műszerek, elsődleges adatfeldolgozással; • másodlagos adatfeldolgozó kapacitást biztosító, speciális (bioinformatikai/rendszerbiológiai) szakértemet igénylő, informatikai berendezések, szoftverek, adatbázisok, hálózatok; • automatizált nagy áteresztőképességű és nagypontosságú illetve automatizált rutin vizsgálati rendszerek.
1.1.2 A genomika kölcsönhatása más tudományterületekkel és a genomika egyes területeinek egymásra hatása A genomika egyre szorosabban összefonódik más szintén dinamikusan fejlődő tudományterületekkel, mint pl. az információtechnológia és a nanotechnológia. Ez az összefonódás egyrészt alapvető fontosságú az új genomikai technológiák hatékonyságának növeléséhez (rengeteg adat gyors és pontos feldolgozása; sejt/molekula szintű diagnosztika; stb.) illetve önmagukban is új fejlődési irányokat nyitott illetve nyit meg (pl. rendszerbiológia, nanobiotechnológia). A genomikai eredmények gyakorlati alkalmazásának trendjei szinte kivétel nélkül megkövetelik a minél pontosabb, célzottabb és olcsóbb „diagnosztikai” jellegű módszerek fejlesztését, melyek esetenként akár speciális genomikai szakértelem nélkül is használhatóak (pl. nemesítők, orvosok stb. által). Különösen 37
nyilvánvaló ez a személyre szabott orvoslás, a táplálkozásbiztonság és egészséges táplálkozás („nutrigenomika”), a környezet állapotának genomikai vizsgálata („metagenomika”) valamint a nemesítés („molekuláris nemesítés”, „genetikai módosítás”) és a biztonságpolitika területén. Az egyes genomikai alterületeken kidolgozott diagnosztikai eljárások közvetlenül hatnak a többi terület fejlődésére is.
1.1.3. Társadalmi igény A genomika fejlődését és az általa alkalmazott technológiák alakulását is jelentősen befolyásolják a társadalmi körülmények. Ezek azonban olyan bizonytalansági tényezőt jelentenek, amelyeknek kis változása is alapvetően megváltoztathatja a genomikai fejlesztések irányát, ütemét. A legközvetlenebbül ható társadalmi tényező a genomika gyakorlati alkalmazásának elfogadottsága, illetve a vele szemben támasztott elvárás. Mivel a genomika alkalmazása még gyerekcipőben jár, a társadalom reakciója az új lehetőségekre nem kristályosodott ki egyértelműen. Jelentősek az etikai kérdések, amelyek megválaszolása vagy éppen megválaszolhatatlansága szintén nagymértékben kihathat egyes területek fejlődésére. Előfordulhat, hogy a társadalom etikai vagy biztonsági megfontolások alapján egyik vagy másik technológiát és/vagy alkalmazási területet előtérbe helyezi, vagy elutasítja a többivel szemben (ezt látjuk napjainkban is pl. a genetikailag módosított növények termesztéséhez kapcsolódó társadalmi vita kapcsán). Ez az adott terület és a kapcsolódó technológiák fejlődését törvényszerűen előmozdítja, vagy visszaveti. Ebben a tekintetben országok illetve régiók között is jelentős különbségek lehetnek (lásd szintén a genetikailag módosított növények termesztéséhez való szélsőséges hozzáállást pl. az EU és Kína tekintetében). Éppen ezért a társadalmi folyamatok hatását mind globális, mind regionális megnyilvánulásait tekintve folyamatosan figyelemmel kell követni, mivel a társadalom hozzáállásában bekövetkező, bármely pozitív vagy negatív változás jelentős 38
áttöréshez/hangsúly eltolódáshoz vezethet a genomika fejlődésében, amire célszerű időben felkészülni az infrastruktúra szintjén is. Ilyen áttörést jelenthet a genomika elterjedése a mindennapokban (megvásárolható diagnosztikai tesztek, általánosan elfogadott genetikailag módosított organizmusokból származó termékek stb.). Nem elhanyagolható az a hajtóerő sem, amit a bioterrorizmustól való félelem jelent. Az ilyen irányú katonai kutatás-fejlesztésről, ha jelenleg keveset is tudunk róla, nagy bizonyossággal prediktálható, hogy olyan érzékeny diagnosztikai technológiák kifejlesztéséhez vezet majd, amelyek a „privát” szektorba átkerülve nagy lendületet adhatnak az egészségügyi, táplálkozási és környezetbiológiai genomikai fejlesztéseknek is.
1.1.4 A genomika alkalmazási területei A genomika eredményeit alkalmazó négy fő terület főbb fejlődési trendjeit az alábbiakban foglalhatjuk össze: Egészség és életmód A fő trendek az ún. három „p”, a predikció (előrejelzés), a prevenció (megelőzés) és a perszonalizáció (személyre szabott terápiák) irányába hatnak. Emellett előtérbe kerül a „regeneratív” medicina (őssejt- illetve génterápiák). Mezőgazdaság, elsődleges termelés A napjainkban jellemző, „nagy mennyiség, alacsony ár” által jellemzett termékek helyett egyre inkább előtérbe kerülnek a „kis mennyiség, magas ár” jellegű termékek (pl. gyógyhatású, egészségjavító vagy ipari felhasználású molekulák közvetlen előállítása növényekben, állatokban). Ipar és környezetvédelem Megújuló energiaforrások és környezetkímélő technológiák kidolgozása egyre nagyobb teret nyer (bio-üzemanyagok, lebomló műanyagok stb.). Biztonságpolitika Bioterrorizmus megakadályozása érzékeny detekciós módszerekkel.
A genomika mint technológia elengedhetetlen ezeknek a fejlődési trendeknek a realizálásához, ezért a társadalmi igény alapvetően a technológia alkalmazásának irányában hat. Azonban egyes alkalmazások esetleges kudarca jelentős mértékben megváltoztathatja a hozzáállást, legalábbis az adott alkalmazási területen (lásd fentebb).
1.1.5. A genomikai technológia hajtóerői Fentiek alapján a genomikai technológiák fejlődésének főbb hajtóerői: • Az élő szervezetek működésének minél teljesebb megismerése iránti igény; • Az orvosi/biológiai kutatások gyakorlati alkalmazása iránti igény; • Általános technológiai fejlődés, nagy áteresztőképességű vizsgálati módszerek lehetősége; • Hatékony adatfeldolgozás, adatbázisok elérésének lehetősége; • Kutatás komplexitásának növekedése („rendszerbiológia”); • A genomika térhódítása újabb területeken (diagnosztika, nemesítés, környezetvédelem stb.), • Érzékenység, precizitás, megbízhatóság növekedése iránti igény a biológiai kutatásban; • Tudományos kiválóság iránti igény; • Kompetíció a gyártók között, • Interdiszciplináris megközelítések iránti igény; • Technológia koncentráció (nagy nemzeti vagy nemzetközi centrumok).
1.2. A genomikai technológiák fejlődési trendjei 1.2.1. Nukleinsav (DNS, RNS) analízis A DNS/RNS szintű génexpressziós és genetikai variabilitási vizsgálatokra jelenleg is különböző megközelítések állnak rendelkezésre: a három legjelentősebb ilyen módszer a mikroarray („chip”), a PCR-kártya illetve az új generációs szekvenálás (Next Generation Sequencing, NGS) technológia használatán alapszik.
A mikroarray módszer speciális jellegzetességei nagyságrendekkel emelik az egyidejűleg vizsgálható gének számát, ezáltal szerkezeti (nukleotidsorrend) és funkcionális (gén- és mikroRNS-kifejeződés) információk tömegét képes nyújtani. A technológiával génexpressziót, fehérje–DNS kölcsönhatásokat és genetikai variációkat pl. veleszületett génhibákat („single nucleotide polymorphism”; SNP) vagy kópiaszámvariációkat lehet vizsgálni. A módszer lényeges hiányossága azonban, hogy nukleinsavhibridizálásra épül, amely a kísérletek tervezésénél jelentős limitáló tényező: az egymással nagyfokú hasonlóságot mutató szekvenciák vizsgálata a nemspecifikus kötődés – kereszt-hibridizálás – miatt szinte lehetetlen. A PCR-kártya azáltal, hogy a TaqMan technológia használatára épül, megbízhatóbb eredményeket produkál a génkifejeződés mérésénél, azonban az egyidejűleg vizsgált gének száma legfeljebb 384. Mind a mikroarray, mind a PCR-kártya jelentős hiányossága továbbá, hogy csak a már előzőleg azonosított génszakaszokat, mRNS-eket, mikroRNS-eket valamint SNP-ket képes detektálni: új SNP-k vagy mikroRNS-ek azonosítása technikailag nem lehetséges. Az NGS technológia néhány éve a fent említett módszerek alternatívájaként jelent meg, és éppen az ultramagas áteresztőképességének köszönhetően – vagyis annak, hogy egyetlen kísérlet milliónyi szekvenciát eredményez – gyors a térnyerése. A technológia napjainkra a vezető genomikai eljárás lett: teljes genom-szintű vizsgálatok, az ún. ultramagas áteresztőképességű szekvenálás technikai megvalósítását teszik lehetővé. Ezen műszerek segítségével szerteágazó biológiai minták vizsgálatára nyílik lehetőség, kezdve a mikrobák filogenetikai törzsfáinak vizsgálatával, a kromatin immunprecipitációt követő szekvenáláson keresztül (ChIP-Seq) a gének kópiaszámának vizsgálatáig (alant részletezve). Az NGS technológia az elkövetkező években robbanásszerűen növekvő jelentősége miatt külön tárgyalást igényel. Az NGS ultramagas áteresztőképességének köszönhetően – vagyis annak, hogy egyetlen kísérlet milliónyi szekvenciát eredményez – egyre gyorsabban szorítja ki a 39
mikroarray technológiát. Az NGS technológia további előnyei között említhetjük, hogy a) a vizsgálni kívánt szekvenciákat nem feltétlenül kell ismerni; b) a paralóg szekvenciák könnyedén megkülönböztethetőek egymástól, valamint c) a kvantitálás valóban mennyiségi alapokon történik. Éppen ez utóbbi paraméter miatt az NGS szekvenálásokat, ellentétben a mikroarray vizsgálatokkal, nem szükséges három biológiai replikátummal elvégezni, ezáltal a kísérlet költségei jelentősen csökkennek. NGS technológiát elsősorban akkor előnyös alkalmazni, amikor a nagyobb lefedettség megbízhatóbb eredménnyel párosul, mint pl. a génexpresszió mérése, a genotipizálás, a DNS-metilációs mintázat feltárása vagy a transzkripciós faktor-kötőhely azonosítás. Ezen applikációkon túl az NGS technológia alkalmazása új SNP-k és mikroRNS-ek tömeges azonosítását is lehetővé teszi, de alkalmas pl. új, eddig nem ismert fajok azonosítására is (alant részletezve). Az utóbbi három alkalmazást egyetlen más technológia sem képes biztosítani. Pillanatnyilag mindössze öt gyártó készít NGS típusú készüléket világszerte: Life Technologies (korábban Applied Biosystems), Roche, Illumina, Helicos és Complete Genomics; utóbbi azonban készüléket nem, csak szolgáltatást értékesít. Megdöbbentő, hogy az NGS rendszerek piacra kerülésétől eltelt rövid idő alatt, alig több, mint 2 év, mégis: világszerte máris több mint 500 db NGS rendszert értékesítettek (fontos megjegyezni, hogy csak az USA-ban – amely uralja a biotechnológia piacát is – megközelítőleg 300 db NGS készülék működik); a cégek közötti hatalmas verseny nagyon gyorsan fejlődő és változó piaci szegmenst teremtett, amely következtében maguk a készülékek is megújultak, és immáron mindhárom cég a második generációs készülékeit értékesíti; a nagy kereslet és verseny miatt szinte negyedévente emelkedik a készülékek áteresztőképessége: a Life Technologies SOLiD készülékének áteresztőképessége a 2009 márciusi 20Gigabázisról immáron 100Gbázisra emelkedett (előrejelzések szerint őszre elérheti a 300Gbázist). Az áteresztőképesség növekedése magának az alkalmazott technológiának köszönhető, amely lehetőséget ad gyöngyökhöz kötött, klonálisan amplifikált DNS-fragmentumok tömeges párhuzamos szekvenálására. A szekvenálási 40
módszer festékkel jelölt oligonukleotidok egymást követő ligálásán alapul. Tekintettel arra, hogy az ultramagas áteresztőképességű készülékek ára igen drága, a gyártók ún. „zseb-szekvenálókkal” is megcélozták a piacot. Pl. a Roche márciusban dobja piacra a 454 GS Junior nevű készülékét, amely az alapkészülék áteresztőképességének kb. tizedére lesz képes, azonban ára akár kisebb intézetek számára is elérhető lesz. Az NGS technológia legnagyobb előnye, hogy a különböző alkalmazások során a bázisok minősége egyenként leolvashatóvá válik, és ezzel a leolvasás pontossága jelentősen fokozódik. További előnye, hogy a reakciók kis végtérfogatban zajlanak, és így lényegesen kevesebb reagenst kell felhasználni. Ezáltal kevesebb anyagi ráfordítással jóval rövidebb idő alatt pontosabb adatok nyerhetőek a genetikai információról. Amíg a Human Genom Project kb. tíz év alatt és hozzávetőlegesen 300 millió dollár felhasználásával valósult meg, addig az NGS technológiával egy emberi genom jelenleg kevesebb, mint 30 ezer dollárból (2010 végére várhatóan 3–4000 dollárból) hozzávetőlegesen 2 hónap alatt összeállítható. Az ultramagas áteresztőképességüknek köszönhetően az új generációs szekvenálók széles körű analízisre használhatók: • de novo szekvenálás (ismeretlen genomú faj szekvenálása, majd nukleotidsorrendjének (genomjának) meghatározása), • újraszekvenálás (ismert referenciagenomú fajok szekvenálása, pl. baktériumok filogenetikai rendszerezése, szekvenciavariációk és SNP-k azonosítása), • összehasonlító-, meta-, populációgenomika, • gén-kifejeződés (RNA-Seq; Digital Gene Expression Profiling, DGEP), • mélyszekvenálás, • haplotípus meghatározás, • mikroRNS-kifejeződés, -azonosítás, • kromatin immunprecipitációt követő szekvenálás (ChIP-Seq; transzkripciós faktorok kötőhelyeinek azonosítása; aktív vagy passzív kromatin feltérképezése), • DNS-metilációs analízis (Meth-Seq).
A felsorolt technikák valamelyikét szinte mindegyik kutató-, diagnosztikus illetve igazságügyi labor alkalmazza, ezáltal a lehetséges felhasználók illetve megrendelők száma szinte felbecsülhetetlen. Éppen ezért az NGS technológiának a jövőben meghatározó szerepe lehet az orvostudomány, a tudományos kutatások, a bűnüldözés, az archeológia és minden olyan tudományterület továbbfejlődésében, amely az örökítőanyag vizsgálatának gyakorlatát alkalmazza. Mondani sem kell, hogy a teljes DNS-szekvencia pontos ismerete felbecsülhetetlen jelentőségű, és felhasználható például: • genetikai betegségekre való hajlam kimutatására, • terápiás lehetőségek felfedezésére (személyre szabott gyógyászat), • fertőzések diagnosztikájára, prognosztikájára, • kórokozók azonosítására, • két egyed közötti rokonsági fok meghatározására (pl. apasági vizsgálatok, filogenetika), • személyazonosításra (pl. bűnüldözés), • oltóanyag fejlesztésre, • nemesítésre, • génváltozatok összehasonlítására.
Személyre szabott gyógyászat Az emberi genomok 99,8%-ban megegyeznek; a rendkívüli változatosságért mindössze 0,2%nyi DNS-szekvencia eltérés a felelős. Éppen ezért rendkívül fontos a 100%-os lefedettség, mert csak ebben az esetben remélhetjük, hogy pl. a betegségekre való hajlamosító vagy a gyógyszer rezisztenciáért felelős tényezőket egyedenként azonosítani tudjuk. Figyelembe véve, hogy a teljes humán örökítőanyag mintegy 3 milliárd bázispárból áll, melynek szekvenálása a hagyományos technológiákkal éveket és több százmillió forintot igényelne egyénenként, joggal remélhető, hogy az NGS technológia ezen a területen is áttörést hozhat. Ennek legfőképpen klinikai szempontból van nagy jelentősége, hiszen az egyes genom-mintázatok, betegséghajlamok, valamint a gyógyszerek hatékonysága közötti összefüggések megértése nagyban hozzájárulhat a személyre szabott gyógyászat fejlődéséhez. A várhatóan ugrásszerű fejlődés előtt álló farmakogenomika célja pedig éppen a személyre szabott gyógyszeres kezelések/terápiák kidolgozása és alkalmazása.
Ismétlődő szekvenciák leolvasása Az eukarióta élőlények DNS-e ismétlődő szekvenciákat tartalmaz. A DNS-molekulán ezek az ismétlődő szekvenciák egymás mellé, de egymástól távol is eshetnek. Az ismétlődő szekvenciák mérete és száma fajonként igen nagy eltérést mutat, és esetenként a genom jelentős hányadát kitehetik. Közös bennük, hogy fehérjét nem kódolnak, eredetük nem tisztázott, sőt az azonosításuk sem fejeződött be. A hosszú ismétlődések bázissorendjének leolvasása mindeddig nagyon nehézkesen működött, mert a fentebb ismertetett, napjainkban használatos módszerek egyike sem teszi lehetővé egy hosszan ismétlődő szakasz pontos leolvasását és összeillesztését. Az NGS technológia egyik sajátossága azonban az egyedi szekvenciaelválasztó technika: a bázisok leolvasása után az egymástól távol – akár 10 kilobázis – eső szekvencia-szakaszok is pontosan elhelyezhetőek a lineáris genomba. Ez gyakorlatilag annyit jelent, hogy egy aránylag kis – 3-4 megabázis – genomú prokarióta genomját néhány, akár egyetlen egybefüggő DNS-szekvenciába, ún. kontigba össze lehet állítani.
Tumoros elváltozások kialakulására való hajlam prognosztizálása Függetlenül attól, hogy számos tumor kialakulásának pontos mechanizmusa a mai napig ismeretlen – ezzel együtt a terápiás eljárások is kiforratlanok – mégis nagyszámú génhibát ismerünk, amelyek ok-okozati összefüggésben állnak a daganatok kialakulásával. Az NGS rendszerek segítségével és a megfelelő DNSszakaszok analizálásával ezek a génhibák gyorsan feltérképezhetőek; ehhez nincs szükség a teljes genom szekvenálására. Ezáltal számos tumor kialakulása megelőzhető/késleltethető, ugyanakkor a meglévő tumorokra kialakított terápiás lehetőségek is egyszerűbben, személyre szabottan állíthatóak fel.
1.2.2 Proteomika – fehérjeanalízis A proteomika a fehérjéket és sejten belüli kölcsönhatásaikat vizsgálja. Tevékenységi köre három fő területre osztható:
41
• Strukturális proteomika: a proteom fehérjéinek kvalitatív analízise (3D szerkezetének meghatározása); • Expressziós proteomika: külső v. belső tényezők hatására bekövetkező fehérjeexpresszió változásainak minőségi és mennyiségi meghatározása; • Funkcionális proteomika: a fehérjék sejtbeni lokalizációjának, poszttranszlációs módosításainak, fehérje– fehérje kölcsönhatásoknak és funkcióinak meghatározása. Tekintetbe véve, hogy a gyógyszerek túlnyomó többségének a célmolekulája fehérje, és hogy a génaktivitás gyakran nincs összhangban a fehérjemennyiséggel, illetve a fehérjék funkciója mennyiségük mellett harmadlagos/ negyedleges szerkezetüktől és poszt-transzlációs módosulásoktól is függ, a proteomika jelentősége vitathatatlan; és a jövőben ennek a területnek is a dinamikus fejlődése várható (Gstaiger M., Aebersold R. 2009 Applying mass spectrometrybased proteomics to genetics, genomics and network biology. Nat Rev Genet. 10:617-27.). A gyógyászatban a betegségek molekuláris szintű pathomechanizmusának és az egyéni fehérjeprofilnak ismerete alapján pontosabb molekuláris szintű diagnózis állítható fel, racionális és személyre szabott terápia tervezhető. Általánosságban véve a proteomika a biológiai útvonalak, hálózatok, jelátviteli mechanizmusok mélyebb felderítését teszi lehetővé. A fehérjeanalízis azonban a nukleinsav analízisnél sokkal nehezebb. Ennek egyik oka a fehérjék nagy száma: 100–500 000 organizmusokban, 10–30 000 egyes sejtekben, 50–100 000 a plazmában. Ehhez társul a nagy mérettartomány, 50–100 000 aminosav, és a széles határok között mozgó relatív előfordulási gyakoriság ~10–1 000 000 molekula/ sejt. Mindez óriási kihívás az elválasztás-technika és a mennyiségi meghatározás előtt. A bonyolult összetételű biológiai minták fehérjeösszetételének meghatározása a nagy koncentrációdinamikatartomány (10-2–10-9) miatt jelenleg csak 42
korlátozott mélységig valósítható meg. Ennek leküzdésére újabb és újabb fehérjefrakcionálási eljárások kívánatosak, s állnak fejlesztés alatt. Ugyanez igaz a tömegspektrométerek fejlesztésére, minden tömegspektrométer-gyártó cég évente új készüléket hoz a piacra, melyek érzékenyebbek, specifikusabbak, gyorsabbak, s nagyobb tudásúak a korábbiaknál. Sajnálatosan csökkent a cégektől független készülékfejlesztő helyek (egyetemek, kutatóintézetek) száma, de a cégek fejlesztései generálják az újabb és újabb módszereket. A különböző célú proteomikai vizsgálatokhoz eltérő működési elvű készülékek készülnek, ezért egy-egy laboratóriumot, ill. proteomikai központot célszerűen több típusú műszerrel kell(ene) felszerelni. A fejlesztések célja az egyre nagyobb felbontás (cél akár sejtenként egyetlen molekula kimutatása) és az egyre pontosabb tömeg meghatározás, ami az azonosítás pontosságát nagyon megnöveli (Cho WC. 2007 Proteomics technologies and challenges. Genomics Proteomics Bioinformatics 5:77-85).
1.2.3. Metabolomika A metabolomika tárgya a sejtben/szövetben/ organizmusban található metabolitok, kis molekulatömegű anyagok összessége. Ezek összetétele, aránya függ a fiziológiai, a fejlődési és természetszerűleg a patológiai állapottól (Goodacre R. Metabolomics of a superorganism. 2007 Journal of Nutrition 137(Suppl): 259S-266S.). A metabolomika ma elsősorban a különböző kezelt és nem kezelt egyedek, szervek, szövetek metabolit képének (lenyomatának) összehasonlítását jelenti, és a feladat bonyolultsága miatt nem az összes komponens kvalitatív és kvantitatív meghatározását. A metabolitok komplexitása még a fehérjékét is meghaladja, de a két technológia alapjában véve hasonló kihívásoknak néz elébe. Itt is az egyre nagyobb felbontást eredményező elválasztás és az egyre pontosabb tömeget eredményező mérést biztosító készülékek fejlesztése van az előtérben, mivel a pontos tömeg megkönnyíti az azonosítást. A metabolomika vizsgálati módszerei két irányba fejlődnek (M. Bedair, LW. Sumner, 2008 Current and emerging mass-spectrometry technologies
for metabolomics. TrAC Trends in Analytical Chemistry 27: 238-250). Az egyik irány az elválasztás-technikai módszerek összekapcsolása a tömegspektrometriával az ún. kapcsolt technikákat eredményezi, a másik irány pedig nem alkalmaz elválasztás-technikai módszereket, mint pl. az „imaging mass spectrometry” és az ún. in vivo NMR. Mindkét irány jelentősen fejlődik. Az utóbbi két eljárás soha nem lesz kvantitatív módszer az elválasztás-technika hiánya nélkül, viszont relatíve gyorsan képes egy teljes metabolom mintázatot adni a vizsgált szövetről, sőt az előbbi akár a vizsgált sejtekről is!
Clifford Reid, a Complete Genomics vezérigazgatója pedig egyenesen azt a kijelentést teszi, hogy a genomika egyik domináns költsége hamarosan a számítógépközpont elektromos áramfelhasználása lesz. (Clifford Reid, The Journal of Life Sciences, Fall 2009. „It will turn out one of our major cost will be electricity for running our data center. The reagent cost is on its way to zero and the major cost will be electricity.”)
A metabolom tömegspektrum könyvtárakat folyamatosan fejlesztik, és fejleszteni is kell, mivel a Fiehn-féle GC/MS metabolom könyvtár „csak” mintegy 1 500–2 000 szerves vegyület tömegspektrumait tartalmazza, miközben ma körülbelül 50 000 metabolitot ismernek, de ez a szám a becslések szerint hamarosan kb. 200 000-re fog növekedni.
Ha ehhez hozzávesszük a proteomika és metabolomika várható fejlődését és azt a kihívást, amit a génműködés, a fehérje-összetétel és módosulás, valamint anyagcsere-változás integrálása jelent, akkor egyértelmű, hogy a genomika és a bioinformatika fejlődése elválaszthatatlan és egymás nélkül elképzelhetetlen (Bioinformatics Moves to Center Stage in the Genetic Revolution, Science. 2009 ISSN 1095-9203 (online), www.sciencemag. org/products/biojune.dtl#The).
1.2.4. Genomika és bioinformatika
1.3. A nemzetközi helyzet
Az utóbbi három évben több radikális innováció segítségével sikerült évente egyegy nagyságrenddel csökkenteni a biológiai szekvencia meghatározások költségét. Ennek következtében a genomikai információ mennyisége robbanásszerűen megnőtt, és a kutatások szűk keresztmetszetévé az informatika és adatkiértékelés vált. A problémát jól illusztrálja John D. McPherson kommentárja a Nature Methods folyóirat 2009. októberi számában:
1.3.1. A genomikai infrastruktúra létrehozásának és működtetésének nemzetközi modelljei
„Egyre nagyobb a szakadék a nagyátvitelű párhuzamos szekvenátorok adatgenerálási kapacitása és az adatok feldolgozásának és értékelésének képessége között… Ennek a szakadéknak az áthidalása alapvető fontosságú, egyébként az áhított ezerdolláros genomot egy húszezer dolláros analízis számla kíséretében fogjuk elérni.” (J. D. McPherson, S2 | VOL.6 NO.11s | NOVEMBER 2009 | Nature Methods SUPPLEMENT. Eredeti angol szöveg: There is a growing gap between the generation of massively parallel sequencing output and the ability to process and analyze the resulting data… Bridging this gap is essential, or the coveted $1,000 genome will come with a $20,000 analysis price tag.)
A fentiek alapján nyilvánvaló, hogy egyrészt a társadalom alapvetően pozitív várakozással tekint a genomika gyakorlati alkalmazása felé, másrészt viszont a genomika komplex és költséges megközelítéseket igényel. Nem véletlen, hogy szinte minden olyan országban, amely felismerte a genomika jövőbeni gazdasági és társadalmi jelentőségét, elsőként a genomikai infrastruktúrát fejlesztették oly módon, hogy biztosítsák az erőforrások és a tudás koncentrálását. A genomika hatékony működtetése ugyanis megköveteli a szerteágazó megközelítések együttes alkalmazását, amihez változatos berendezések és szakértelem szükségesek. Jó példa ez erőforrások és a tudás koncentrálására a francia Genopole (www.genopole.fr). A Genopole „biopark”-ot 1998-ban hozták létre célzottan genetikai, genomikai, poszt-genomikai és biotechnológiai kutatásfejlesztési céllal, elsősorban humán terápiás módszerek kifejlesztésére. 43
Az Evryben található park jelenleg 21 állami illetve magán, alapkutatással foglalkozó laboratóriumot és 63 biotechnológiai céget foglal magában, ami 2000 állást jelent a régiónak. Nem meglepő tehát, hogy a költségvetés (a 2002–2006 közötti időszakban mintegy 70,62 millió euró) 64%-a regionális önkormányzatoktól származott, amit egyéb pályázati források és a bioparkhoz tartozó, de állami támogatású laboratóriumok költségvetése egészített ki. Az evryi központ mellett hasonló parkok alakultak több francia városban (Lille, Marseille, Montpellier, Rhone-Alpeas, Strasbourg, Toulouse Midi-Pyrennes, West), létrehozva a Genopole hálózatot. Ezek a parkok sikeresen kombinálják az alap- és alkalmazott kutatásokat, segítik az interdiszciplináris kutatásokat, az akadémiai kutatók és fejlesztőmérnökök együttműködését. A kutatási infrastruktúra egyrészt tíz technológiai platformban áll rendelkezésre, az ezekben elhelyezett nagy értékű berendezéseket szakértők működtetik, és regionális, illetve országos hozzáférést biztosítanak ezekhez a technológiákhoz, másrészt négy technikai platformban közös, szabadon hozzáférhető és használható készülékeket biztosítanak. Mintegy 90 000 m2 áll a kutatók rendelkezésére megfelelően felszerelt épületekben (a francia biotechnológiai infrastruktúra negyede található itt egy helyen). A park 65 innovatív vállalkozás elindulásához járult hozzá, melyek mintegy 180 millió eurót generáltak. Jelenleg 22 gyógyszerjelölt molekulát kutatnak, melyek közül az elsők két éven belül kerülhetnek piacra. A látszólag sikeres működés mellett azonban a problémák is említést érdemelnek. A vállalkozások többsége tőkehiányos, ami fejlődésüket jelentősen gátolja. Míg a regionális támogatás jelentős (indoka elsősorban a munkahelyteremtés, vállalkozások létrehozása), addig az állami hozzájárulás csekély, ami csökkenti a nemzetközi versenyképességet (pl. az állami támogatás szerepe Szingapúr genomikai kutatásaiban egy nagyságrenddel nagyobb, mint a Genopole esetében, 120 millió euró/tíz év. A biopark versenyképességét többek között a tudományos trendeknek megfelelő laboratóriumok, projektek létrehozásával próbálja megőrizni. Így került sor a közelmúltban az őssejt44
kutatások elindítására a regeneratív medicina ígéretével. 2008-ban pedig létrehozták azt a platformot, amely bio-molekuláris hatóanyagok előállítására alkalmas. A gyakorlathoz való szorosabb kötődést teszi lehetővé a közelben épülő kórház és klinikai kutatókomplexum. Ezenkívül a Genopole az állam és a regionális önkormányzat által létrehozott „Medicen Paris Region” klaszter tagjaként széles együttműködési hálózattal rendelkezik a régióban az egészségügyi fejlesztések területén. Nagyobb kormányzati szerepvállaláson alapul a Kanadában alkalmazott rendszer, a Genome Canada (www.genomecanada.ca), ami egy 2000ben a kanadai kormány által létrehozott „nonprofit” szervezet. Feladata egy nemzeti genomikai stratégia megvalósítása a nagyléptékű genomikai és proteomikai kutatások támogatásával. Az ország természeti adottságainak megfelelően ez a stratégia az emberi egészség megőrzése és a gyógyítás mellett nagy hangsúlyt helyez az erdészet, a halászat, a mezőgazdaság és a környezetvédelem témakörére is. 2000 óta a kanadai kormány 840 millió dollárt fektetett be a projektekbe, amihez mintegy 1 milliárd dollár társfinanszírozás társult kanadai és külföldi magán- és állami intézmények révén. Ez a támogatás nagyon erős és jól szervezett genomikai infrastruktúra kiépítését tette lehetővé. A Genome Canada elsősorban stratégiai, innovatív, multidiszciplináris, nemzetközi szakértők által bírált projekteket finanszíroz, és biztosítja ezeknek a legfejlettebb technológiai platformokhoz való hozzáférést. Fontos részét képezik a szervezetnek a regionális „fókuszpontok”, amelyek elérhetővé teszik a genomikai szakértelmet és technológiát az egész országban. A regionális, szintén „non-profit” Genomikai Központok, melyek szerződéses viszonyban állnak a Genome Canadával, biztosítják a támogatott projektek sikeres menedzselését és monitoringját is. A technológiai (mikroarray technológia, DNS szekvenálás, proteomika, genotipizálás, genetikai térképezés, bioinformatika, stb.) hozzáférést, hat tudományos-technológiai platform teszi lehetővé, amelyek az ország különböző régióiban
helyezkednek el. Ezek elsősorban a Genome Canada által támogatott projekteket szolgálják ki, de 20%-ban kötelesek ezen kívüli szervezetekkel, projektekkel is együttműködni. Feladatuk továbbá a technológiai fejlesztés is. A platformokhoz való hozzáférést és a szolgáltatások finanszírozását pontosan szabályozzák. Lényeges szempont, hogy a Genome Canada által támogatott projektekben a platform szolgáltatások közvetlen költsége (fogyóeszköz, munkaerő) benne foglaltatik, a működési költségeket (készülékek vásárlása, fenntartása, működtetése, képzett személyzet) viszont a Genome Canada 100%-ban állja. Külső illetve ipari felhasználók a közvetlen költségek mellett fejlesztési hozzájárulást is fizetnek. A technológiák fejlesztését célzó projektek támogatására a platformok pályázhatnak a Genome Canadánál, de ehhez külső forrásokat is be kell vonniuk. Genome Canada fontos szerepet vállal a genomika társadalmi elfogadottságának növelésében is, az etikai, jogi keretek megteremtésének elősegítésével, kommunikációval, képzéssel. A Genome Canada modellt látja követendőnek Ausztrália, ahol a kutatók kezdeményezésére (Australian Genome Alliance; www.genomealliance.org.au) indulhatott el az első teljes egészében ausztrál genom program. A korallzátonyt építő Acropora millepora genomjának feltárása nyilvánvalóan nemzeti indíttatású (a nagy korallzátony Ausztrália egyik jelképe és a 6 milliárdos turisztikai ágazat egyik sarokköve). Ausztráliában az Australian Genome Research Facility Ltd. (AGRF; www.agrf.org.au) az egyik genomikai infrastruktúra-szolgáltató, amely ebben a projektben is részt vesz. A cégnek négy nagyvárosban vannak laboratóriumai, és így hozza létre azt a nemzeti genomikai infrastruktúrahálózatot, amely a csúcstechnológiákhoz való hozzáférést biztosítja az ausztrál kutatók számára, amellett hogy önálló, illetve kollaborációs projekteket is futtat. Ugyanakkor 2007-ben megalakult a Bioplatforms Australia (www.bioplatforms.com.au) non-profit
szervezet, amely a Genome Canadához hasonlóan szerveződő, forráselosztó szerepet tölt be. Ehhez az irányelveket a Nemzeti Kollaborációs Kutatási Infrastruktúra Stratégiában (National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS); ncris.innovation.gov.au) fektették le, amelyhez az ausztrál kormány 2005–2011 között 504 millió dollárt ad. A Bioplatform Australia ebből, valamint az egyes államok, egyetemek és kutatóintézetek által adott kiegészítő támogatásból 158 millió dollárt költhet négy technológiai platform (Genomics Australia, Proteomics Australia, Metabolomics Australia, Australian Bioinformatics Facilities) fejlesztésére. Tanulságos lehet Magyarország számára a technikailag legfejlettebb országok mellett a fejlődő országok hozzáállása a genomikához. Egy tanulmány szerint a genomikai infrastruktúra fejlesztése a kevésbé fejlett országokban is elengedhetetlen feltétele az országok technológiai fejlődésének (RAND Corporation, National Security Research Division 2006. Global Technology Revolution 2020. Technology Trends and Cross-Country Variation; tanulmány. www. rand.org). Számos ország vezetése felismerte ezt, és már évekkel ezelőtt elindította a megfelelő fejlesztéseket. Nagyon jó példa a nemzeti genomikai stratégia kidolgozására Új-Zéland. Új-Zélandon szakértői kezdeményezést követően a Tudományos és Technológiai Minisztérium (MoRST) vált a genomikai fejlesztések motorjává. A fejlesztések megalapozását többek között egy jövőkutatást összefoglaló tanulmány („Biotechnologies to 2025”; teljes szövege elérhető: http://www.morst. govt.nz/business/biotech-to-2025/) jelentette, amelyet egyéb tanulmányok, workshopok és szakértői csoportok véleménye egészített ki, és ami elvezetett 2007-ben egy stratégiai terv („Roadmaps for Science”; http://www.morst.govt.nz/currentwork/roadmaps/biotech/) kidolgozásához. A terv összefoglalja a biotechnológia (ami már ma is, de a jövőben még szorosabban összefonódik az általános értelemben vett genomikával, így szinte annak szinonimájává válik) általános trendjeit, Új-Zéland helyzetét, lehetőségeit, és meghatározza a stratégiai fejlesztési irányokat és módokat. Az első lépés a genomikai infrastruktúra 45
megerősítése, amire az új-zélandi kormány kilenc éven keresztül évi 40 millió dollárt költ (http:// www.beehive.govt.nz/release/govt+boosts+g enomics+infrastructure+40m). A támogatást az új-zélandi egyetemek és állami intézmények által alapított „New Zealand Genomics Limited” konzorcium a minisztériummal és egy szakmai tanácsadó testülettel („Research Infrastructure Advisory Group”, RIAG) egyeztetve a legmodernebb genomikai eszközök beszerzésére, nagy adatfeldolgozó kapacitás kiépítésére és a személyi feltételek biztosítására használja fel. A bioinformatikai fejlesztések központi részét képezik a programnak. Az infrastruktúra-fejlesztés mellett a kormány négy éven keresztül 205,4 millió dollárral támogatja magukat a kutatásokat is. A hosszú távú genomikai fejlesztési stratégiát más fejlődő országokban is elsősorban meglévő intézetek átalakítására, támogatására, de esetenként új genomikai kutatóintézetek létrehozására is alapozták (Genomic Medicine in Developing Countries, Nature Rewiews / Genetics, October 2008; www.nature.com/nrg/journal/v9/ n10_supp/). Indiában 2007-ben fogadták el a Nemzeti Biotechnológiai Fejlesztési Stratégiát (http:// dbtindia.nic.in/biotechstrategy/National Biotechnology Development Strategy.pdf), amelynek fontos eleme a modern genomikai infrastruktúra megteremtése új intézetekben és meglévő intézményekben létrehozott új genomikai egységekben. Brazília a különböző intézetekben folyó kutatások támogatása révén kezdetektől a genomikai kutatások frontvonalában van, itt szekvenálták meg az első (növényi) kórokozó mikroorganizmust, és jelentős részt vállaltak a rákos megbetegedésekhez kapcsolódó gének térképezésében is. Kínában, Szingapúrban, Koreában, Mexikóban, Thaiföldön, Izlandon, Észtországban, Dél-Afrikában is prioritást kaptak a genomikai kutatások, aminek feltételeként megteremtették a megfelelő infrastruktúrát (www.licr.org/C_news/archive. php/2003/01/29/bridging-the-genomics-divide/; további információk: www.ssilink.org; www.who. org/genomics). 46
Ezekben az országokban felismerték, hogy a genomika az a terület, amelyet a fejlett országok nem tudnak, és nem is akarnak teljesen kisajátítani (Séguin et al. 2008, Genomic medicine and developing countries: creating a room of their own. Nature Reviews / Genetics, 9:487). Az ember genetikai variabilitásában rejlő lehetőségeket minden ország a saját népessége szempontjából értékelheti és használhatja fel, ideértve a populáció gyógyszerérzékenységét, betegségekre való hajlamát stb. (Séguin et al. 2008. Genomic medicine and developing countries: creating a room of their own. Nature Reviews / Genetics, 9: 487), ami fontos nemzeti érdek. Ezt felismerve számos fent említett fejlődő országban indultak el nemzeti genotipizálási programok, úgymint Mexikóban (Mexican National Genomic Medicine Institute), Indiában (Indian Genome Variation Database Consortium) és Thaiföldön (Thalaind SNP Discovery Project illetve Thailand Centre for Excellence in Life Sciences), amelyek hosszú távon nagyban hozzájárulhatnak a népesség egészségi állapotának javításához, és az ehhez kapcsolódó költségek mérsékléséhez. Hasonló kezdeményezések folynak Kínában (100 kínai egyed teljes genomjának megszekvenálása, Beijing Genomics Institute) és Dél-Afrikában (Africa Genome Education Institute). Összességében megállapítható, hogy egyes fejlődő országok is jelentős mértékben fektettek be a genomikai infrastruktúra fejlesztésébe, és sikeresen indítottak el olyan genomikai programokat, amelyek speciálisan az ország népességét, gazdaságát szolgálják. Ide tartozik a humán populáció genetikai variabilitásának feltárása mellett a gazdasági vagy természetvédelmi szempontból jelentős organizmusok genomjának feltárása is (pl. Kína: rizs, óriás panda; Ausztrália: korall; Brazília: cukornád, kávé; stb.).
1.3.2. Genomikai kezdeményezések az Európai Unióban Az Európai Unióban néhány éve felmerült az igény, hogy a tagországok eltérő tudományos infrastruktúra-beruházási politikája, ezzel együtt pályáztatási rendszere miatt fel kell mérni a meglévő kapacitásokat, és – amennyire lehet –
egységesíteni a műszerekhez való hozzáférést és beruházási politikát. Az ERA-Instruments projekt 2008-as indulásakor éppen azt a célt tűzte ki maga elé, hogy az érintett nemzeti minisztériumok, alapítványok, hivatalok és tudományos társaságok (pl. akadémiák) infrastruktúra-finanszírozási politikáját felmérje és egységesítse. A platform elsődleges célja azoknak az irányvonalaknak a meghatározása, amelyek alapján mind uniós, mind nemzeti szinten egységes infrastruktúraberuházási illetve hozzáférési követelmények támaszthatók. Fontos megjegyezni, hogy az ERAInstruments projekt elsősorban a bio-analitikai műszerekre helyezi a hangsúlyt, beleértve a genomikai technológiákat is (pl. új generációs szekvenálás, mikroarray, tömegspektometria). A projekt másik célja, hogy az infrastruktúrák „katalogizálása” után optimalizálja a műszerek kihasználtságát azáltal, hogy egységes felhasználói igényeket/jogokat alakítanak ki. 2009 áprilisáig 12 tagországban mérték fel a kapacitásokat, valamint további 5 tagországban kezdték el a felméréseket. A projekt magyar megfelelője a NEKIFUT, amely – kisebb lemaradással ugyan, de – 2009 végére elkészült az első felméréssel (lásd 2.3. szakasz). A NEKIFUT sikeres befejezésével pedig valószínűleg megnyílik a lehetőség az ERA-Instrumentshez való csatlakozásra. Az „European Strategy Forum on Research Infrastructures” (http://cordis.europa.eu/esfri/ roadmap.htm) biztosítja azt a fórumot, amelyen keresztül a nemzeti kezdeményezések/érdekek közös európai stratégiává kovácsolhatók össze. Jelenleg az alábbi projektek vannak előkészítési fázisban: Biomedical and Life Sciences EATRIS (The European Advanced Translational Research Infrastructure in Medicine) – http://www.eatris.eu;
ELIXIR (Upgrade of European Bioinformatics Infrastructure) – http://www.elixir-europe.org/ page.php?page=home. Infrastruktúra alatt természetesen nemcsak a műszerek értendőek, hanem pl. olyan adatés mintagyűjtemények is, amelyek megléte jelentősen előremozdíthatja az alap- és alkalmazott kutatásokat. Fontos megjegyezni, hogy a cél elérése érdekében az uniós források mellett nemzeti szinten is jelentős összegeket fordítanak a projektekre: Svédország, az Egyesült Királyság, Dánia és immáron Finnország is euró-milliókkal járul hozzá, hogy saját kutatói részt vehessenek az ELIXIR projektben. Hasonló módon Hollandia 22,5 millió euróval járul hozzá a BBMRI projekthez. Habár a fenti példák jól jellemzik a „topdown” szerveződéseket – amelyek jellemzően uniós indítványok –, számos példa mutatja, hogy feltétlenül szükség van „bottom-up” kezdeményezésekre is. Ezeknél nemzeti szinten fordítanak jelentős összegeket arra, hogy az ország kutatói versenyképesek maradjanak, és részt tudjanak venni uniós kollaborációkban. A hozzánk hasonló kapacitásokkal bíró Finnország alig egy hónapja döntött arról, hogy 1,9 millió eurót szán arra, hogy biztosítsa kutatói részvételét páneurópai indítványokban. Az említett projektek egyértelmű üzenete, hogy a kisebb országok, mint amilyen Magyarország is, csak akkor tudnak jelentős szereplői maradni egy-egy kutatási területnek, ha nemzeti szinten önmaguk is jelentős összegeket fordítanak az adott területen folyó kutatásokra, valamint infrastrukturális beruházásokra.
BBMRI (European Biobanking and Biomolecular Resources) – www.biobanks.eu;
1.4. A genomikai infrastruktúra hazai helyzete
INFRAFRONTIER (The European infrastructure for phenotyping and archiving of model mammalian genomes) – http://www.infrafrontier. eu/;
1.4.1. Általános helyzet
ECRIN-PPI (Infrastructures for Clinical Trials and Biotherapy) – www.ecrin.org; INSTRUCT (Integrated Structural Biology Infrastructure) – http://www.instruct-fp7.eu/;
Dacára a genomika rohamos tudományos és technológiai térhódításának szerte a világban, Magyarország nem rendelkezik stratégiával a genomikai kutatások támogatására, gyakorlati alkalmazásának előmozdítására. Ebből következően a genomika infrastruktúra kialakulása, szerveződése és fejlődése koordinálatlan volt, és az ma is. 47
Magyarország nemzetközileg is elismert tudományos kultúrával, hagyományosan erős szellemi és kutatói erőforrásokkal rendelkezik. Nem véletlen tehát, hogy a kutatói társadalom időben felismerte a genomikai kutatásokban rejlő potenciált, és amennyire lehetett, megpróbált és megpróbál a technológiai fejlődéssel lépést tartani. Mivel a magyar kutatáspolitika nem kezelte, és ma sem kezeli a genomikát prioritásként, a nagy költségigényű genomikai beruházások és projektek esetlegesek, ehhez egyes kutatócsoportok, intézetek pályázatokon szerzik meg a külföldi vagy hazai forrásokat. Így az infrastruktúra működtetése természetszerűleg a támogatást elnyerő adott csoport/intézet hatáskörében marad, hozzáférhetőségük sokszor korlátozott. A technológia nem minden esetben vált széles körben ismertté, így a rá alapozott együttműködések kialakulása sokszor személyes ismeretségeknek köszönhető. Az újabb források sikeres előteremtésének bizonytalansága miatt gondot okoz a műszerpark működőképességének fenntartása, szükséges modernizálása. Mindennek ellenére Magyarországon a legfontosabb genomikai technológiák elérhetőek, néhány nemzetközileg is elismert szakértővel és genomikai kutatást is végző laboratóriummal rendelkezünk. Ez nem utolsósorban a hazai genomikai kutatói társadalom önszerveződésének köszönhető. 2002 decemberében a vezető magyar egyetemek és kutatóintézetek képviselői elhatározták a „Genomikai Konzorcium az Emberi Egészségért” szervezet megalakítását, amelyre végül 2003. március 1-jén került hivatalosan sor. A konzorcium célja a magyar genomikai kutatások szervezett képviselete és megjelenítése, és a tevékenységek összehangolása volt. A célok elérését nagyban elősegítette, hogy a konzorcium a 2004–2006 közötti időszakra európai uniós (FP6, HUMan GEnomic Research Integration project – HUMGERI) támogatást nyert el, amely egyben lehetővé tette a genomika magyarországi helyzetének, benne a rendelkezésre álló infrastruktúrának a felmérését is. A 2006-os adatok lényegében ma is helytállóak, azonban a technológiák modernizálódtak.
48
A következő felmérésre 2008-ban került sor. A Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal (NKTH) elindította a Nemzeti Kutatási Infrastruktúra Felmérés és Útiterv (NEKIFUT) projektet, amelyet az NKTH koordinál, de a szakmai tartalmat a kutatók széles körének a részvétele határozza meg (a felmérés első köre önkéntes jelentkezésen alapult). A NEKIFUT célja, hogy: a) lehetőséget teremtsen a hazai kutatási infrastruktúrák felmérésére és b) egységes adatbázisba foglalására. A felmérés első körében a kutatók 1614 kutatási infrastruktúrát jelentettek be, amely alapján a felkért szakértők összesen 93 potenciális stratégiai kutatási infrastruktúrát hívtak meg a felmérés második fordulójába. Meg kell jegyeznünk, hogy véleményünk szerint a genomikai infrastruktúrák felmérése a NEKIFUT projektben ugyan részleges, de reprezentatív. Az NKTH szándékai szerint az így létrejött kutatási infrastruktúrák adatai nyilvánosan hozzáférhetőek lesznek. Ez önmagában is segíti a berendezések/műszerek nagyobb kihasználását, az egyes kutatói csoportok közötti partnerkeresést. Ugyanakkor a projekt másik célja egy hosszabb távú kutatási infrastruktúra-fejlesztési stratégia kialakítása, amely megalapozza a tervezett kutatási infrastruktúra-fejlesztéseket.
1.4.2. A főbb genomikai megközelítések hazai helyzete DNS szekvenálás, genetikai variabilitás, génexpresszió: A „hagyományos” és relatíve alacsony áteresztőképességű DNS szekvenátorok elérhetőek a főbb genomikai kutatási központokban. Ezek kapacitása nem volt elegendő ahhoz, hogy hazánk bekapcsolódhasson genom szekvenálási projektekbe. Mivel a hazai szekvenálási szolgáltatások ára és minősége nem tud versenyezni nagy külföldi szolgáltató cégek által biztosított szolgáltatásokkal, a kutatók gyakran külföldön szekvenáltatják meg fontosabb vagy nagyobb mennyiségű mintáikat. Az új generációs szekvenáló készülékek elterjedése lehetőséget nyújt hazánknak, hogy felzárkózzon ezen a területen, sőt ha időben lépünk, mi magunk válhatunk elsődleges szolgáltatóvá a régióban.
Eddig két helyen installáltak NGS készüléket Magyarországon (Szeged, Budapest), de több is várható. Ez a technológia a közeljövőben elengedhetetlenné fog válni a genomikai kutatásokban (lásd előbb).
Magyarországon, a FumoPrep Kft. tervezi most egy pályázat keretében megvenni. Elmondhatjuk, hogy hazánkban metabolomikai jellegű méréseket csak a Gabonakutató Kft.-nál, a FumoPrep Kft.-nál és a Pécsi Egyetemen végeznek.
A mikroarray technológia bevezetésére fokozatosan került sor az országban, de ma már ez a megközelítés is elérhető több genomikai kutatással foglalkozó intézményben, amelyek ezzel kapcsolatban szolgáltatásokat is nyújtanak. Több mikroarray platform is elérhető hazánkban, azonban aki meg tudja fizetni, külföldön nagyobb tapasztalatot és nagyobb kapacitást tud igénybe venni.
Imaging MS és in vivo NMR-es műszeres háttér nincs még Magyarországon. Az imaging MS-hez az MS ionforrását tekintve speciális készülék kell, ami jelenleg nincs még az országban, és az in vivo NMR-hez is speciális szilárd feltét szükséges, ami csak elvétve található (főleg gyógyszergyárakban).
A valós idejű PCR technika rutinszerűvé vált és már laboratóriumi szinten is sok helyen elérhető. A modern TaqMa alapú detekciós technikákon alapuló genotipizálás (Szeged, Debrecen, Budapest), TaqMan génexpressziós vizsgálatok (Debrecen, Szeged, Budapest) is több helyen rendelkezésre állnak.
A munkacsoport által kiküldött kérdőívekre adott válaszok és a NEKIFUT felmérése alapján a hazánkban jelenleg üzemeltetett főbb genomikai infrastruktúrákat az alábbiakban foglalhatjuk össze:
Proteomika: Bár öt éve három vidéki egyetem, illetve az MTA KKI kapott lehetőséget proteomikai célú tömegspektrométerek beszerzésére, a különböző laboratóriumok változó sikerrel alkalmazzák azokat. A legnagyobb probléma a szakemberhiány. Úgy gondolom, hogy Szegeden mind infrastrukturális, mind humán erőforrások tekintetében meglenne az alapja egy nagy, országos tömegspektrometriás proteomikai centrum létrehozásának, amely szolgáltató központként szolgálhatna a hozzá forduló egyetemi, kutatóintézetbeli kutatók és az ipar (gyógyszeripar, biotechnológiai ipar) számára. Új tömegspektrométerek beszerzése mellett feltétlenül létre kellene hozni e drága műszerek folyamatos karbantartásának lehetőségét, mert jelenleg egy ilyen központ üzleti alapon nem tud működni.
Metabolomika: Magyarországon a GC/MS és HPLC/MS műszeres háttér számos kutatóhelyen rendelkezésre áll, azonban megfelelő, a metabolomikai mérésekhez nélkülözhetetlen gyakorlat és számítógépes háttér nélkül. Az említett Fiehn-féle GC/MS metabolom könyvtár nem található még meg
1.4.3. Jelenlegi kapacitások és igények
DNS szekvenáló SZBK, DEOEC, BIOMI, Új generációs szekvenáló BAYGEN, KPS, Mikroarray SZBK, DEOEC, SOTE, MGKI, MBK, TaqMan SNP genotipizálás SZBK, DEOEC, SOTE TaqMan génexpressziós vizsgálatok SZBK, SZTE ÁOK, DEOEC, SOTE Proteomika SZBK, SZBKE, SZTE ÁOK, ELTE, Richter, PTE, DEOEC Metabolomika GKI, FUMOPREP, PTE, Konfokális mikroszkóp SZBK, SOTE, DEOEC, ELTE, PTE Lézer mikrodisszekciós mikroszkóp BAYGEN, KPS Time-lapse mikroszkóp SZBK, SOTE FACS (sejt analizáló) SZBK, SZTE ÁOK, SOTE (SZBK – Szegedi Biológiai Központ; SZBKE – SZBK Enzimológiai Intézet, Budapest; SOTE – Semmelweis Egyetem, Budapest; SZTE ÁOK – Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar; DEOEC – Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum; PTE – Pécsi Tudományegyetem; MBK – Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutató 49
Intézet, Gödöllő; BIOMI – BIOMI Kft, Gödöllő; KPS – KPS Kft, Budapest; BAYGEN – BZAKA Növénygenomikai, Humán Biotechnológiai és Bioenergiai Intézet, Szeged; GKI – Gabonakutató Kft, Szeged; MGKI – Mezőgazdasági Kutatóintézet, Martonvásár; FUMOPREP – FUMOPREP Kft., Mórahalom; ELTE – Eötvös Lóránd Tudományegyetem, Budapest). Az adatokból jól látható, hogy a genomikai infrastruktúra a nagy egyetemi/akadémiai kutatóközpontokhoz, Budapest, Debrecen, Szeged, Pécs, Gödöllő kapcsolódik. Emellett elkezdődött a genomikai kutatás a Mezőgazdasági Kutatóintézetben (Martonvásár) is. Meg kell továbbá jegyezni, hogy jelentős beruházások vannak folyamatban Pécsett, ahol az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében épül a „Science Building” (http://www.pte. hu/menu/145/26), amiben helyet kapnak a legmodernebb genomikai infrastruktúrák (Biotudományi Központ), ideértve a DNS technikákat, proteomikát, metabolomikát, mikroszkópiát, spektroszkópiát. Szegeden két beruházási kezdeményezés is elindult állami illetve magán források bevonásával, az ún. Genomikai Innovációs Központ illetve a Szegedi Bioinnovációs Park, melyekhez várhatóan genomikai infrastruktúra-fejlesztések is kapcsolódnak majd, bár ennek részletei jelenleg nem ismertek.
50
A modern orvosbiológiai alapkutatásban a genomikai megközelítés már elengedhetetlen, és az alkalmazott jellegű kutatásokban (gyógyszeripar, nemesítés stb.) is egyre inkább teret hódít. Ezért a genomikai infrastruktúrák rendelkezésre állása iránt hazánkban is jelentős az igény, és ennek a fokozott erősödése biztosra vehető. A rendelkezésre álló hazai kapacitás jelenleg elfogadható, de az igények dinamikusan változnak, mindig a legújabb és legjobb, és egyben legkevésbé rendelkezésre álló technológia iránt jelentkezik a legnagyobb igény, míg a „kifutó” technológiák rutinszerűen alkalmazottá válnak, vagy megszűnik irántuk az igény. A legnagyobb igény természetszerűleg a drága beruházást és nagy szakértelmet igénylő genomikai szolgáltatások iránt van. Jelenleg elsősorban a mikroarray technológia, a DNS szekvenálás (ideértve az új generációs technológiát) és a proteomikai vizsgálatok azok, amelyeket a kutatók hazai vagy külföldi szolgáltatás/ együttműködés keretében vesznek igénybe. Ezek mellett fokozott igény várható a fehérjeszerkezetvizsgálatokra, a nagy áteresztőképességű epigenetikai megközelítésekre. Jelenleg nincsenek a középpontban, de a jövőben várhatóan nőni fog a metabolimikai vizsgálatok jelentősége.
1.4.4. A hazai genomikai infrastruktúra gyengeségei és erősségei (SWOT) ERŐSSÉGEK Valamilyen szinten minden genomikai technológia jelen van az országban. Közép- és kelet-európai régióban a legfejlettebb genomikai laborok Magyarországon vannak. A genomikában érdekelt kutatók/ szakértők/cégek önszerveződése elindult.
GYENGESÉGEK Nincs fejlesztési stratégia. Elszórt infrastruktúra, szétaprózottság. Rossz kihasználtság (túl sok vagy túl kis kapacitás). Logisztikai hiányosságok. Szolgáltató tevékenységben kevés gyakorlat. Forráshiány az infrastruktúra fejlesztésére és a szolgáltatások igénybevételére egyaránt. Átláthatatlan a támogatási rendszer. A karbantartás és a fejlesztés támogatási forrása hiányzik. Szakemberhiány, elégtelen szakképzés. Sok cég nem képviselteti magát pl. Affymetrix szinte teljesen hiányzik.
LEHETŐSÉGEK Kapcsolatrendszer bővítése. Gördülékenyen működő hálózat kialakítása mind a logisztika, mind a munkamegosztás terén. A jelenleg körvonalazódó technológiaváltás esélyt ad a felzárkózásra, ha időben lépünk. Speciális alkalmazásokkal, fejlesztésekkel van esélyünk a világ élvonalába kerülni.
VESZÉLYEK Nem használjuk ki a jelenlévő technológiai kapacitásokat. Érdekcsoportok kialakulása ellentétes célokkal. Nem kompatibilis szervezeti egységek. A módszerek, berendezések gyorsan elavulnak, nincs forrás a javításra, modernizálásra.
Egyre több fiatal mélyül el a bioinformatikában.
A genomikai technológiák túl gyorsan fejlődnek, és az új technológiák nagyon drágák, nincs forrás a beszerzésükre.
Nemzetközi kooperációkban való részvétel, mellyel versenyhátrányunkat csökkenthetjük.
Az olcsóbb és színvonalasabb külföldi genomikai szolgáltató elsorvaszthatja a magyar technológiaszolgáltatókat.
Csatlakozás az EU kezdeményezésekhez.
A már működő infrastruktúra eredményessége, költséghatékonysága megváltozik.
Hazai és környező országokbeli igényeket kielégítő genomikai szolgáltatások rentábilisak lehetnek.
Korlátozott marad az igény a genomikai kutatásokkal kapcsolatban mind a magyar gyógyszergyárak, mind a klinikai diagnosztika területéről.
51
2. Jövőképek 2.1.1. „Felzárkózás és kitörés” Alapfeltevés: Megfelelő a társadalmi elfogadottság és a támogatottság, és megvalósul egy jól megalapozott stratégia.
nemzetközi trendekhez való illeszkedését, figyelembe véve a nemzeti sajátosságokat és a hosszú távú stratégiai célokat.
Feltételek alakulása Magyarországon:
b. Fejlesztési források
• társadalmi és gazdasági igény a technológia alkalmazására: széles körben jelentkező igények, a genomika eredményei iránti érdeklődés és a várakozás nagy;
A hosszú távú stratégia biztosítja a szükséges központi források elkülönítését és rendelkezésre állását. A szükséges beruházások tervezett módon, időben megvalósulnak. Célzott, a genomikai infrastruktúra fejlesztését szolgáló pályázatok rendszeresen kiírásra kerülnek a szakértői testület által jóváhagyott módon, és átláthatóan, hatékonyan zajlanak le. A források elégségesek arra, hogy az ország genomikai kutatásai és fejlesztései a nemzetközi trendekkel lépést tudjanak tartani, illetve egyes, a nemzeti stratégia által jól meghatározott területeken a nemzetközi fejlődés élvonalában legyenek.
• társadalmi elfogadottság: általános, a társadalom tájékozott és nyitott a genomikai technológiák vívmányainak alkalmazása felé; • szabályozás: támogató, K+F prioritásként kezelt genomika, hosszú távú stratégia, • források rendelkezésre állása a technológia fejlesztésére: hosszú távon biztosított; • adatfeldolgozási kapacitás: kiemelt bioinformatikai fejlesztések; • nemzetközi kapcsolatok: sikeres integráció, húzóerőként hat; • működtetés feltételei: képzett szakemberek, elégséges működtetési források.
A jövőkép összefoglalása a. Irányítás A kellőképpen megalapozott és gondosan kidolgozott hosszú távú fejlesztési stratégia része a genomika infrastruktúra fejlesztése, fenntartása és üzemeltetése. Az ezzel kapcsolatos feladatokat egy szakértői testület koordinálja, amely ajánlásokat tesz az illetékes hatóságoknak a támogatások mértékével, csoportosításával kapcsolatban. Egy irányító testület összehangolja a felmerült igényeket, és optimalizálja a források felhasználását. Biztosítja a technológiai fejlesztések 52
A genomikai kutatásokban érdekelt vállalkozások technológiai fejlesztéseiket a nemzeti stratégiai fejlesztésekkel összhangban végzik; nagy technológia beruházások közösen valósulnak meg, és kerülnek üzemeltetésre. A külföldi befektetőket is vonzza a magyar genomikai infrastruktúrára alapozott K+F. A genomikai infrastruktúra karbantartására és a folyamatos technikai fejlődést követő továbbfejlesztésre megfelelő források állnak rendelkezésre, így a meghibásodások száma és az üzemkiesések ideje elhanyagolható. Források állnak rendelkezésre az intézmények alapfelszereltségének folyamatos modernizálására és a szakemberek képzésére.
c. Szervezettség, technikai színvonal A genomikai infrastruktúra nemzetközi színvonalú, egyes stratégiailag fontos területeken kiemelkedő.
A nagyberendezéseket és speciális tapasztalatokat igénylő genomikai infrastruktúra a genomikai stratégiai program alapját képező országos műszerközpontokba szerveződött: az infrastruktúra és a szakértelem centralizált, ugyanakkor széles körben elérhető és hatékony. Az infrastruktúra kihasználtsága magas szintű. A kisebb, rutinszerűen alkalmazott, de még nagy költségigényű technológiák a vidéki kutatási bázisok mellé települt regionális központokban érhetők el. A genomikai kutatásokkal foglalkozó intézmények alapfelszereltsége modern, alkalmas a megfelelő mintavételre, a rutin genomikai vizsgálatok elvégzésére. Az országos illetve regionális infrastrukturális genomikai szolgáltatások igénybe vehetőek mind alap-, mind alkalmazott kutatási célokra, ésszerű időkeretek és költségtérítés mellett.
d. Szellemi/bioinformatikai kapacitások A genomikai technológiák fejlődésével lépést tartó, kiváló szakember gárda üzemelteti az infrastruktúrát. A genomikai technológiák állandó és rohamos fejlődése, átalakulása nem éri váratlanul az oktatást, a megfelelő szakemberek képzése rugalmas. Az infrastrukturális genomikai szolgáltatások felhasználói képesek a kapott adatokat feldolgozni illetve értelmezni, ehhez megfelelő tanfolyamok állnak rendelkezésükre, illetve képzett szakemberekkel konzultálhatnak. Az ország nemzetközi mércével is jelentős bioinformatikai kapacitásokkal rendelkezik, amelyet jól képzett, tapasztalt informatikusbiológus teamek működtetnek, szoros kapcsolatban a genomikai infrastruktúrák üzemeltetőivel és végfelhasználóival.
kötött kapacitásokat határon túli megrendelők hasznosítják. Egyes területeken európai jelentőségű infrastrukturális/szellemi/bioinformatikai központok alakulnak ki az országban. A páneurópai infrastruktúra-fejlesztési projektekben való részvételünket az állam anyagilag is támogatja, ehhez a szakember gárda is rendelkezésre áll.
f. Gazdasági hatások A kutatási infrastruktúra létrehozása, karbantartása, üzemeltetése forgalmat és munkahelyeket generál, ami közvetlenül növeli az adóbevételeket. A vonzó kutatási/fejlesztési infrastrukturális környezet serkenti a külföldi K+F vállalkozások, leányvállalatok letelepedését. Az innovatív kutatások fellendülése és a színvonalas infrastruktúra életképes hazai kisvállalkozások megalapítását eredményezi. Ezek megfelelő forrásokhoz jutva nincsenek kiszolgáltatva a nagyobb hazai és nemzetközi biotech cégeknek, de azokkal hatékonyan együtt tudnak működni. A hazai gyógyszeripar nagymértékben támaszkodik a hazai genomikai K+F infrastruktúrára. A genomikai kutatások eredménye magas hozzáadott értékű termékekben is megjelenik.
2.1.2. „Lassú víz” Alapfeltevés: elkészül egy jól kidolgozott stratégia, azonban annak megvalósítását a társadalom aktívan nem támogatja, sőt egyes csoportok ellenzik. Feltételek alakulása Magyarországon:
e. Nemzetközi kapcsolatok
• társadalmi és gazdasági igény a technológia alkalmazására: az állam és a vállalkozások felismerik a gazdasági igényt, és készen állnak a fejlesztésekre, de a társadalom oldaláról közömbösséget illetve ellenállást tapasztalnak;
A fejlesztések nemzetközi szinten is integráltak, bizonyos infrastruktúrák nemzetközi regionális központtá válnak, a hazai szinten le nem
• társadalmi elfogadottság: alacsony szintű, a közvélemény tájékozottsága alacsony, a hozzáállás érdektelen vagy ellenző; 53
• szabályozás: támogató, hosszú távú stratégia, aminek megvalósítása azonban nehézségekbe, ellenállásba ütközik; • források rendelkezésre állása a technológia fejlesztésére: a társadalom reakciójának eredményeként a kezdeti magas szintről fokozatosan csökken; • adatfeldolgozási kapacitás: a fejlesztés elindul, majd megtorpan; • nemzetközi kapcsolatok: részben/teljesen meghiúsult integrációs kezdeményezések; • működtetés feltételei: kevés szakember, szinten tartott működés.
a. Irányítás A genomika infrastruktúra fejlesztésére, fenntartására és üzemeltetésére hosszú távú stratégiai terv áll rendelkezésre, ennek megvalósítása azonban nehézségekbe ütközik. A stratégia megvalósítását irányító szakértői testület által hozott ajánlások csak lassan vagy csak részben kerülnek megvalósításra, mert a társadalmi elfogadtatás nehézkes. A stratégiai elképzelésektől fokozatos az eltávolodás, de az alapok lefektetésre kerültek, és bár jelentős időveszteséggel, de megmarad az esély a visszazárkózásra, amennyibe a társadalom hozzáállása megváltozik.
b. Fejlesztési források A hosszú távú stratégia biztosítja a szükséges központi források elkülönítését és rendelkezésre állását, azonban idővel a források átcsoportosításra kerülnek a társadalom által jobban támogatott területekre. A tervezett beruházások csak részben valósulnak meg. A genomikai infrastruktúra fejlesztését szolgáló pályázatok rendszeresen kiírásra kerülnek, azonban a kiírásokban és döntésekben a szakértői vélemények mellett jelentős szerepet játszik a társadalom hozzáállása is. A pályázható keret fokozatosan csökken, elosztása egyenetlen, a valós társadalmi igények helyett az elfogadottság mértékét tükrözi. 54
A források elégségesek lennének arra, hogy az ország genomikai kutatásai és fejlesztései a nemzetközi trendekkel lépést tudjanak tartani, azonban ez csak néhány szűk területen valósul meg. A genomikai kutatásokban érdekelt vállalkozások és a központi fejlesztések összhangja a társadalmi támogatottság függvénye. A külföldi befektetőket a magyar társadalom elutasító magatartása elriasztja a hosszú távú infrastrukturális befektetésektől. A genomikai infrastruktúra fejlesztése a kezdeti lendület után forráshiányos lesz, és folyamatosan lassul.
c. Szervezettség, technikai színvonal Az állam megkísérli a stratégia mentén a genomikai infrastruktúra fejlesztését, azonban a létrehozott genomikai infrastruktúra színvonala vegyes, a társadalom által valamelyest elfogadott, illetve kevésbé ellenzett területek fejlődése gyorsabb, a kevésbé elfogadottaké lelassul, vagy el is marad. A műszerközpontok részben létrejönnek, de kihasználtságuk az egyenetlen fejlődés miatt nem maximális, a kevésbé elfogadott területekről kevesebb a hozzáférési igény és a felhasználási potenciál. A beruházások alacsony hatékonysága a további fejlesztéseket lassítja. A vállalkozások kezdetben részt vesznek a stratégia megvalósításában, de a társadalom ellenállása később visszatartja őket a nagy infrastrukturális beruházásokban való részvételtől, legalábbis a konfliktusokkal terhelt területeken. Amennyiben nemzetközi igények kielégítésére fejlesztenek, vagy külföldre mennek, vagy saját infrastruktúrát alakítanak ki, mert nincsen megfelelő infrastruktúrával rendelkező, együttműködésre alkalmas hazai partnerük. A kisebb regionális műszerközpontok kialakulása esetleges, a helyi lobbik és a lokális támogatottság függvénye. A genomikai kutatásokkal foglalkozó intézmények alapfelszereltsége vegyes színvonalú, tudományterület függő.
Az infrastrukturális genomikai szolgáltatások igénybe vétele az alap és alkalmazott kutatások támogatásintenzitásától függ, a mérsékeltebb kihasználtság és a rendelkezésre álló K+F források miatt a hozzáférés drága, a kevésbé jól finanszírozott kutatóhelyek illetve kisvállalkozások számára nem elérhető.
2.1.3 „Megszegett ígéretek”
d. Szellemi/bioinformatikai kapacitások
• társadalmi és gazdasági igény a technológia alkalmazására: a társadalom igényli a genomika vívmányainak széles körű alkalmazását, és a gazdasági szereplők felismerik ezt az igényt, és készen állnak annak kielégítésére;
A genomikai technológiák állandó és rohamos fejlődésével az oktatás ugyan próbál lépést tartani, de a képzésre jelentkezők száma kevés. A bioinformatika a stratégiai tervnek megfelelően fejlesztésnek indul, de megreked, a kapacitások egy bizonyos szinten beállnak, vagy külföldi megrendeléseket kiszolgálva fejlődnek tovább.
e. Nemzetközi kapcsolatok A hazai fejlesztések hiányosságait a K+F szektor külföldi együttműködésekkel pótolja. A nemzetközi regionális központok olyan országokban jönnek létre, ahol a támogatottság és az elfogadottság maximális. Az európai szintű infrastruktúra-fejlesztési projektekben való részvételünket az állam korlátozott mértékben támogatja, a szükséges szakember gárda sem áll kellőképpen rendelkezésre.
Alapfeltevés: a társadalom igényli a genomika eredményeinek alkalmazását, azonban ezeknek az igényeknek a hatékony kielégítésére a K+F környezet nem alkalmas. Feltételek alakulása Magyarországon:
• társadalmi elfogadottság: magas szintű, várakozásokkal teli; • szabályozás: hiányos, esetleges, nincs hosszú távú koncepció; • források rendelkezésre állása a technológia fejlesztésére: bizonytalan, esetleges • adatfeldolgozási kapacitás: mérsékelt, elmaradnak a fejlesztések; • nemzetközi kapcsolatok: egyoldalúak, a hazai genomika kutatás kiszolgáltatott; • működtetés feltételei: kevés a szakember, nem hatékony a működés.
f. Gazdasági hatások
a. Irányítás:
A kutatási infrastruktúra létrehozása, karbantartása, üzemeltetése kezdetben forgalmat és munkahelyeket generál, ami fokozatosan csökken. A társadalom elutasítása nem kedvez vállalkozások letelepedésének, és az új genomikai vállalkozások száma is alacsony. Ezek is ki vannak szolgáltatva a technológia infrastruktúrát biztosító cégeknek, külföldi intézményeknek.
Nincs nemzeti stratégia, a genomikai infrastruktúra fejlesztése nem prioritás. Lobbi érdekek döntenek a fejlesztési irányokról és helyszínekről.
A hazai gyógyszeripar nagyrészt saját vagy külföldi genomikai infrastruktúrára támaszkodik. A hazai genomikai kutatások eredménye nem jelenik meg hazai szellemi vagy anyagi termékekben, az ilyen potenciállal rendelkező kutatások külföldön hasznosulnak.
b. Fejlesztési források: Nincsenek dedikált fejlesztési források. A genomikai infrastruktúra fejlesztését szolgáló pályázatok kiírása esetleges, nem átgondolt, hosszú távú stratégiai tervezésre alkalmatlan. A források nem elégségesek arra, hogy az ország genomikai infrastruktúrájának fejlesztése a nemzetközi trendekkel lépést tudjon tartani, a technológiai lemaradás fokozatosan nő. 55
A vállalkozások lehetőségeikhez mérten hoznak létre saját, illetve használnak külföldön rendelkezésre álló infrastruktúrát, hogy a társadalmi igényt kielégítsék.
c. Szervezettség, technikai színvonal: Az állami és vállalati fejlesztések aránytalanok, nincsenek összhangban. A genomikai fejlesztésekben érdekelt vállalkozások saját fejlesztéseket hajtanak végre, nincsenek mindenki által hozzáférhető nemzeti vagy regionális műszerközpontok. A fejlesztések aránytalanok és esetlegesek. Sok az átfedő beruházás, az infrastruktúra kihasználtsága rossz, az üzemeltetés drága. A műszerek karbantartására, szinten tartására illetve fejlesztésére nincs forrás, a műszerek hamar elavulnak, cseréjükre csak korlátozottan van lehetőség. A technikai színvonal fokozatosan romlik.
d. Szellemi/bioinformatikai kapacitások A genomikai technológiák állandó és rohamos fejlődésével az oktatás ugyan próbál lépést tartani, de a képzések támogatása nem átgondolt, a jól képzett szakember kevés, azok közül is sok külföldre távozik, ahol hozzáfér a megfelelő infrastruktúrához. A genomikai infrastruktúrát fejleszteni szándékozó vállakózások sem találnak elegendő magasan kvalifikált szakembert. A bioinformatikai beruházások/képzések sem elégségesek, és nincsenek összhangban a genomikai infrastruktúra kínálta lehetőségekkel, fejlesztésekkel.
e. Nemzetközi kapcsolatok A hazai fejlesztések hiányosságait a genomikai K+F szektor külföldi együttműködésekkel pótolja. A nemzetközi intézmények/vállalkozások felismerik és készek kielégíteni a magyar társadalom igényeit, a hazai genomikai kutatás 56
eredményei csak ezeken keresztül, közvetve juthatnak el a hazai alkalmazásig. A nemzetközi regionális központok olyan országokban jönnek létre, ahol a támogatottság megfelelő, és van hosszú távú fejlesztési stratégia. Az európai szintű infrastrukturális fejlesztési projektekben való részvételünk nem átgondolt, esetleges. Az állami hozzájárulás bizonytalan.
f. Gazdasági hatások A kutatási infrastruktúra létrehozása, karbantartása, üzemeltetése gazdasági szempontból elhanyagolható hatású. A társadalmi igényt külföldi cégek próbálják kielégíteni, akik fejlett infrastruktúrájuk következtében előnyös helyzetben vannak. A hazai gyógyszeripar nagyrészt drága, saját vagy külföldi K+F infrastruktúrára támaszkodik, ha az egyáltalán elérhető, ezért versenyhelyzete romlik. Azok az innovatív genomikai kisvállalkozások, amelyek függenek a modern genomikai infrastruktúrák meglététől és elérhetőségétől, vagy nem jönnek létre, vagy ki vannak szolgáltatva az infrastruktúrákat üzemeltető külföldi vállalkozásoknak, ezért versenyképességük alacsony. A hazai genomikai kutatások eredménye nem jelenik meg hazai szellemi vagy anyagi termékekben, jelentős részük külföldön hasznosul, és közvetve jelenik meg a hazai piacon.
2.1.4. „Sodródás” Alapfeltevés: a társadalom nem igényli a genomika eredményeinek széles körű alkalmazását, és a K+F környezet sem alkalmas ilyen eredmények gyakorlati alkalmazására. Feltételek alakulása Magyarországon: • társadalmi és gazdasági igény a technológia alkalmazására: nincs, illetve nem felismert; • társadalmi elfogadottság: közömbös vagy elutasító; • szabályozás: hiányos, esetleges, • források rendelkezésre állása a technológia fejlesztésére: bizonytalan;
• adatfeldolgozási kapacitás: mérsékelt; • nemzetközi kapcsolatok: egyoldalúak; • működtetés feltételei: kevés a szakember, nem hatékony a működés.
pályázathoz kapcsolódik. Az alkalmazott genomikai kutatások száma alacsony.
a. Irányítás:
Mind az alap, mind az alkalmazott genomikai kutatások alapvetően függenek nemzetközi kapcsolatoktól. Elsősorban követő jellegűek, az eredeti eredmények száma kevés. Az európai szintű infrastrukturális projektekben való részvételünk az állami támogatás hiányában gátolt.
Nincs központi koncepció vagy stratégia, a fejlesztések, ha történnek, teljesen esetlegesek, lokálisak, hosszú távú fenntartásuk nem biztosított.
b. Fejlesztési források:
e. Nemzetközi kapcsolatok:
f. Gazdasági hatások
Nincs dedikált állami forrás. A genomikai infrastruktúra fejlesztését szolgáló pályázatok kiírása esetleges és elégtelen mértékű. A vállalkozások sem hoznak létre saját infrastruktúrát, vagy ha igen, akkor azt csak a külföldi igényeket célzó fejlesztéseik miatt, így ezek a magyar társadalom számára nem elérhetőek.
A hazai genomikai K+F nem gazdasági tényező. A társadalom ki van szolgáltatva a nemzetközi genomikai szolgáltatóknak, akik mindent elkövetnek azért, hogy a társadalmi igényeket üzletpolitikájuknak megfelelő irányokban mesterségesen gerjesszék.
c. Szervezettség, technikai színvonal:
3. Stratégiai Terv
Nincs nemzeti genomikai infrastruktúra. Egyedi, esetleges fejlesztések zajlanak, a fenntarthatóság esélye nélkül.
3.1. Stratégiai területek és célok
A műszerek karbantartására, szinten tartására sincs forrás, a műszerek hamar elavulnak, cseréjükre csak korlátozottan van lehetőség. A technológiai lemaradás egyre jobban elmélyül.
d. Szellemi/bioinformatikai kapacitások: Az elméleti képzés próbál lépést tartani a genomikai technológiák állandó és rohamos fejlődésével, de a szakemberek itthon nem tudnak gyakorlatot szerezni, ezért külföldre mennek, és nagy részük ott is marad. A bioinformatikai fejlesztések, ha megvalósulnak, akkor is csak külföldi megbízásoknak tesznek eleget, és elszakadnak a hazai genomikai kutatásoktól. A genomikai alapkutatások színvonala romlik, kivéve, ha valamely sikeres kutató nemzetközi
A genomikai infrastruktúra alapvetően nem függ az alkalmazási területtől: az alapvető genomikai vizsgáló módszerek ugyanúgy használhatóak orvosi, agrár, környezetvédelmi kutatási, diagnosztikai célokra. Ezért a hazai genomikai infrastruktúra fejlesztését leginkább a genomika egészének technológiai prioritásként való kezelése, vagy ennek elmaradása, határozza meg A genomikai infrastruktúra nem önmagában való fejlesztést igényel, hanem szorosan kell kapcsolódnia a genomikával kapcsolatos társadalmi célokhoz, elvárásokhoz. Ezek meghatározása a nemzeti genomikai stratégia elsőrendű feladata. A közép-, hosszú távú stratégiai célok kijelölését kell, hogy kövesse a szükséges infrastrukturális kapacitások stratégiai célokhoz való hozzárendelése, az infrastruktúra fejlesztési tervének kidolgozása. Ugyanakkor az első lépés a stratégiai sikeres gyakorlati megvalósításához az infrastruktúra kiépítése. 57
A genomikával szemben a legnagyobb elvárások világszerte és hazánkban is az egészségmegőrzés/ gyógyítás területén vannak. Ezzel kapcsolatban az alábbi megfontolásokat tartjuk fontosnak:
• a molekuláris markerek használata a növénynemesítést lényegesen felgyorsítja, a betegség és szárazságtűrő fajták iránt fokozott az igény;
• ez a legkompetitívebb terület, ahol a gazdaságilag fejlett országok hatalmas genomikai kutatási kapacitásaival nem fogunk tudni versenyezni;
• a hungarikumnak számító növény illetve állatfajok esetében elindítandó genom programok hozzájárulhatnak a versenyképességünk fokozásához, a hungarikumok (szegedi paprika, makói hagyma, tokaji bor, szőregi rózsatő, mangalica, szürkemarha, bánkúti búza stb.) minőségének megőrzéséhez (jó példa a közelmúltban elindult mangalica szekvenálási program, ami többek között lehetővé teszi majd a mangalica alapanyag egyértelmű kimutatását húskészítményekben), az egyediségükhöz hozzájáruló értékes gének azonosításához;
• a hazai gyógyszeripar jelenleg a leginkább alkalmas gazdasági szereplő a genomikai eredmények gyakorlati alkalmazására; • a hazai genomikai kutatás jelenleg ezen a területen a legerősebb; • megfelelő infrastruktúrával nemzetközi együttműködések révén bekerülhetünk egyes fontos specifikus projektekbe; • a genomika alkalmas az ország népességének felmérésére a genetikai egészségügyi kockázatok tekintetében, ami alapvetően nemzeti feladat;
• jelentős potenciállal bír a gyógynövények genomikai vizsgálata, a hatóanyagok illetve az előállításukért felelős gének, fehérjék azonosításán keresztül;
• közép-kelet-európai összefogásra is lehetőség lenne a térség specifikus humán genomikai kérdéseinek kutatásában
• a genetikailag módosított szervezetek termesztésével szembeni hazai moratórium az EU határozataival szemben csak ideig-óráig tartható fenn. Hosszútávon ezen a területen áttörés várható.
Hazánk földrajzi fekvése, éghajlata Európában az egyik legalkalmasabb mezőgazdasági termelésre. Sajnos az elmúlt évtizedekben a magyar mezőgazdaság sokat veszített presztízséből, de hosszú távon megvan a lehetőség, hogy megfelelő gazdaságpolitikával az ország visszanyerje ezt. Ebben a genomika fontos szerepet játszhat.
A környezetvédelmi genomika helyi érdek. A szennyeződések felmérésében, a remediációban a metagenomika és a metabolomika jelentős segítséget nyújthat. A természetvédelmet segítheti a természetes populációk genetikai állományának felmérése, a veszélyeztetett fajok veszélyeztettségi mértékének meghatározása.
Megjegyzések:
Magyarország nemzetközileg is elismert tudományos kultúrával, hagyományosan erős szellemi és kutatói erőforrásokkal rendelkezik. A nemzetközi tudományos piacon – még mindig – összehasonlíthatatlanul versenyképesebbek vagyunk, mint az agrár-, az ipari és egyéb piacon. Következésképpen a tudomány hazánk legütőképesebb világpiaci ágazata. A K+F beruházások csökkenése következtében azonban a kutatóhelyek jelentős veszteségeket szenvedtek el az átalakulási folyamatban, a műszerpark állapota leromlott, a műszerellátottság és a
• tőkeerős vállalkozások hiányában az agrogenomika támogatásában jelenleg elengedhetetlen az állami szerepvállalás; • az élelmiszerbiztonság egyre nagyobb szerepet kap, ebben a genomikai diagnosztikai módszerek egyre inkább teret nyerhetnek;
58
technikai infrastruktúra jelenleg alacsony szintű. A felsőoktatási intézmények és a kutatóintézetek technikai infrastruktúrája, berendezései és eszközei nem teszik lehetővé, hogy egyenlő eséllyel vehessenek részt az EU együttműködési struktúrákban, és megfeleljenek a pályázati versenyfeltételeknek. Ezért a genomikai infrastruktúra-fejlesztés a hazai alapkutatás szempontjából is alapvető jelentőségű. A viszonylag jó színvonalú hazai DNS/RNS szintű megközelítések mellett fokozott erőfeszítéseket kellene tenni az elkövetkezendő években valószínűleg jelentőségében áttörést hozó proteomikai és metabolomikai területeken is. Ezek rendkívül költséges, de nemzetközi szinten is fokozottan versenyképes technológiák, amelyek jelentősen növelnék a hazai alap- és alkalmazott kutatás nemzetközi versenyképességét.
3.2 Együttműködések A genomika alapjában véve interdiszciplináris tudomány, így alapvetően igényli az együttműködést. A genomikai infrastruktúra hatékony működtetéséhez elengedhetetlen az összes szereplő együttműködése. Célszerű a fejlesztéseket a kezdetektől fogva összehangolni az összes potenciális felhasználó (egyetem, kutatóintézet, ipar) bevonásával. Különösen fontos a hozzáférhetőség biztosítása. A hozzáférés jellegében, térítésében eltérés lehet állami illetve magán kutatóintézetek valamint az ipar között, illetve annak a függvényében, hogy ki miből hozta létre, és miből üzemelteti az infrastruktúrát. Jelenleg az infrastruktúrák egyedi laboratóriumok, intézetek „kezében” vannak, a hozzáférés sokszor nem vagy nem egységesen szabályozott. A szolgáltató és a felhasználók közötti együttműködés két alapvető módja ezen a területen hagyományosan a szolgáltatás vagy a kutatási együttműködés. Ez a jövőben sem fog változni. Az együttműködés jellegét közvetlenül befolyásolja az infrastruktúra működési módja, amit a 2.5. pontban tárgyalunk. Az együttműködések között ki kell térnünk az infrastruktúra üzemeltetői, felhasználói és a bioinfromatikai szolgáltatók közötti együttműködésre. A modern genomikai módszerek olyan méretű adathalmazt generálnak,
amivel sem az infrastruktúra közvetlen működtetője, sem a felhasználó nem tud mit kezdeni, még ha lenne is szakértelme hozzá, kapacitása aligha. Éppen ezért nagyon fontos a megfelelő bioinformatikai infrastruktúra kiépítése, és a primer szolgáltatók, az elemző bioinformatikusok és a megbízó/felhasználó közötti együttműködés hatékony biztosítása. Optimális esetben ezek a szereplők már a projekt tervezésében közösen vesznek részt. Ehhez a megfelelő információáramlási infrastruktúrát (online hálózat) is ki kell építeni, és biztosítani kell.
3.3. Oktatás A genomikai technológiákat üzemeltető intézmények, laboratóriumok szakemberhiánnyal küzdenek. Jelenleg a képzés nem elégséges, nem célirányos. Egy hosszú távú nemzeti stratégia keretében először is vonzóvá kell tenni a genomikát, hogy tehetséges szakemberek számára is megfelelő karrierlehetőséget nyújtson a genomikai infrastruktúra működtetése. Ez egyrészt lehet anyagi elismerés, másrészt annak a biztosítása (célirányos pályázatok), hogy az infrastruktúra működtetői maguk is végezhessenek a technológiafejlesztéshez kapcsolódó kutatásokat. A genomikai szolgáltató laboratórium vezető kutatói mellett az infrastruktúra tényleges működtetése jól képzett technológusokkal és bioinformatikusokkal megoldható. Ki kell dolgozni azt a rendszert, ami biztosítja a BSc vagy MSc képzés után a szakosodást, amire a legmegfelelőbb helyet maguk az infrastruktúrát működtető laboratóriumok biztosíthatnák, együttműködésben a képző intézményekkel. A folyamatosan fejlődő, változó technológia megköveteli a folyamatos utánképzést, erre külföldi tanulmányutak, hazai tanfolyamok szolgálhatnak.
3.4. A kutatási infrastruktúra fejlesztése Magyarország nemzetközileg is elismert tudományos kultúrával, hagyományosan erős szellemi és kutatói erőforrásokkal rendelkezik. A nemzetközi tudományos piacon – még mindig – összehasonlíthatatlanul versenyképesebbek vagyunk, mint az agrár-, az ipari és egyéb piacon. Következésképpen a tudomány hazánk 59
legütőképesebb világpiaci ágazata. A K+F beruházások csökkenése következtében azonban a kutatóhelyek jelentős veszteségeket szenvedtek el az átalakulási folyamatban, a műszerpark állapota leromlott, a műszerellátottság és a technikai infrastruktúra jelenleg alacsony szintű. A felsőoktatási intézmények és a kutatóintézetek technikai infrastruktúrája, berendezéseik és eszközeik nem teszik lehetővé, hogy egyenlő eséllyel vehessenek részt az EU együttműködési struktúrákban, és megfeleljenek a pályázati versenyfeltételeknek. A nagy áteresztőképességű genomikai és proteomikai rendszerek megjelenése alapjaiban változtatta meg a biológiai és klinikai kérdések megközelítését. Jelenleg Magyarországon mindössze 2 helyen működik NGS labor, valamint 4 helyen proteomikai és 2 helyen metabolomikai labor. Sajnos azonban még ezen laborok is nagyon nehezen tudják a követni a világpiaci trendeket, hiszen minden egyes fejlesztés több tíz millió forintot igényel. Ennek következtében Magyarországon a proteomikai és genomikai szolgáltatások jelenleg fragmentáltan érhetőek el. Amennyiben lehetőség nyílna a legújabb technológiák világpiaci bevezetésével egy időben a magyarországi üzembe helyezésre is, a hazai laborok versenyelőnybe kerülnének a térségben működő versenytársakkal szemben. Ezek a fejlesztések egyrészt óriási szakmai lehetőségekhez juttatnák a teljes hazai kutatótársadalmat, másrészt viszont teljesen új, jelentős bevétellel kecsegtető piaci szegmenst teremtenének a szolgáltató laborok számára. Ez utóbbira, vagyis genomikai és proteomikai szolgáltatásra, elsősorban kutatóintézetek valamint farmakológiai cégek részéről, jelenleg is jelentős igény van, melyet egyelőre hozzánk legközelebb csak Nyugat-Európában tudnak kielégíteni: jellemzően németországi és svájci szolgáltatóközpontokban végeznek bérszekvenálásokat magyar laborok részére (München, Bielefeld, Konstanz, Genf). Előzetes piacfelmérések azt mutatják, hogy az olcsóbb munkaerő- és rezsiköltségek miatt Magyarországon lényegesen olcsóbban végezhetők bérszekvenálások, ezáltal nemcsak térségbeli, hanem nyugat-európai szekvenálási igényeket is meg tudnánk szerezni.
60
Magyarország jó tíz évvel lekésett arról, hogy „tiszta” lapról indulva új genomikai intézet hálózatot, infrastruktúrát hozzon létre. Ugyanakkor egyes intézményekhez kötődve, elsősorban kutatói kezdeményezésekre alapulva, kialakultak a genomikai technológiákkal rendelkező, azokat működtető laboratóriumok. Az elkövetkező évek genomikai stratégiáját elsősorban ezek fejlesztésére, hálózatba szervezésére célszerű fókuszálni, amint azt a 2.5. szakaszban részletesen kifejtjük. Amellett, hogy a legmodernebb technológiák bevezetése sem halogatható, a meglévő genomikai infrastruktúra karbantartása és modernizálása elengedhetetlen. Erre hosszú évek óta hiányoznak a megfelelő források, így az igény meglehetősen nagy. Ez a befektetés költséghatékony lehet azokban az esetekben, ahol a technológiafejlődés még nem szakadt el teljesen a hazai valóságtól, és még évekre lehetővé teszi az adott technológiák hatékony működtetését. Mivel a technológiai fejlődés folyamatos, a műszerek pontossága, áteresztőképessége fokozatosan javul, biztosítani kell a folyamatos modernizáció lehetőségét. Az igények növekedése hosszú távon biztosra vehető, ezért célszerű olyan infrastruktúrákat meghonosítani, amelyek moduláris felépítésűek, és az igények változásának megfelelően rugalmasan és gazdaságosan bővíthetőek. A beruházáskor figyelmet kell fordítani a hosszú távú szervízelési lehetőségre. Magyarország méreténél fogva nem alkalmas hatalmas infrastruktúra beruházások finanszírozására, működtetésére. Ezekben az esetekben célszerű nemzetközi kezdeményezésekhez csatlakozni. Ezek természetesen elsősorban az EU infrastrukturális projektjei lehetnek (lásd. 1.3.2.). Jó példa lehet az ELI (Extreme Light Infrastructure) Magyarországra vonzása, bár lehet, hogy éppen ez a projekt a további hazai lehetőségeket egy időre behatárolja.
Érdemes megvizsgálni annak a lehetőségét, hogy a régióban (Visegrádi Országok) van-e lehetőség és igény közös infrastruktúra-fejlesztésre a genomika területén. A régió gazdasági, tudományos és politikai súlya lehet, hogy nagyobb mértékű fejlesztéseket is lehetővé tesz, egyben a törekvések összehangolásával a hatékonyság is fokozható. Magyarországon a genomikai kutatásokban érdekelt ipar nem rendelkezik akkora kapacitásokkal, hogy vezető szerepet töltsön be az infrastruktúra fejlesztésében. Bár törekedni kell az ipari/magán befektetők bevonására, az állam kezdeményező és kezdeti szerepe elkerülhetetlennek látszik. Figyelembe véve ugyanakkor a magyar gazdaság jelenlegi helyzetét, elsősorban európai uniós források bevonására lehet mód. Mindenképpen elkerülendő az egyszeri befektetés és azután az infrastruktúra sorsára hagyása. Hosszú távon biztosítani kell az infrastruktúra működtetését, fenntartását. Ennek együtt kell járnia a genomikai kutatások párhuzamos támogatásával, ami igényt teremt az infrastruktúra hatékony kihasználására, és végső soron a befektetés megtérülését eredményezi. Ugyanakkor erősíteni kell lehetőség szerint az infrastruktúrák szolgáltatási jellegét. El kell érni, hogy a magyar genomikai szolgáltatók felesleges kapacitásaikat a környező országok felé értékesítsék, és lehetőség szerint a régió vezető genomikai szolgáltató cégeivé válhassanak, ami fenntartásuk, modernizálásuk terheit hosszú távon le tudná venni az állam válláról. Az infrastruktúra fejlesztésének összehangoltnak kell lennie. Célszerű az infrastruktúrák hálózatba szervezése (lásd alább, 2.5.). A hálózatot irányító, felügyelő szervezet, testület, amely megfelelő szakértőkből áll, vagy szakértők véleményére alapozva hozza meg döntését, ír ki és bírál el pályázatokat, határoz el, illetve hangol össze fontos beruházásokat, fejlesztéseket. A szakértői testület összeállításában, az infrastruktúrák működésének értékelésében a Genomikai Nemzeti Technológiai Platform vagy hasonló szervezet fontos szerepet játszhat. Amennyiben az infrastruktúrát nem sikerül egységes hálózatba tömöríteni, a GNTP
egyeztető fórumként szolgálhat a fejlesztéseket, a hozzáférést érintő kérdésekben.
3.5. Az infrastruktúra működtetése Alapvető fontosságú lenne az infrastruktúrák hálózatba szervezése és egységes kezelése, amely biztosítaná a költség-, illetve működésbeli hatékonyságot. A NEKIFUT is rávilágított arra az igényre, hogy Magyarországon is létre kell hozni ún. Stratégiai Kutatási Infrastruktúra (SKI) hálózatokat. Félő ugyanis, hogy az „elaprózódás” következtében egyes kutatóhelyek ugyan meg tudnak vásárolni egy-egy modern készüléket, azonban a „know-how” és szélesebb infrastruktúra hiányában ezek a műszerek kapacitása nem lesz kihasználva. Sokkal inkább kézenfekvőnek látszik az a megoldás, mely szerint a már működő, ezáltal mind a „know-how”-val, mind a megfelelő háttér infrastruktúrával rendelkező hálózatokat kell újabb rendszerekkel bővíteni. A NEKIFUT projekt jelenleg 17 infrastruktúra hálózat megalakítását javasolja. Ezek között van többek között néhány, a genomikához szorosan kapcsolódó hálózat is, mint pl. az „Agrár növényi génbank” (11 résztvevő), az „Orvosi génbank” (20 résztvevő) és a „Genomika” (9 résztvevő) hálózat. Ezeknek a hálózatoknak a felmérés második – meghívásos – fordulójára fel kell állniuk, és immáron egy entitásként megfogalmazni együttműködési, fejlesztési javaslataikat. Az NKTH szándékai szerint az így létrejött kutatási infrastruktúrák adatai nyilvánosan hozzáférhetőek lesznek. Ez önmagában is segíti a berendezések/ műszerek nagyobb kihasználását, az egyes kutatói csoportok közötti partnerkeresést. Ugyanakkor a projekt másik célja egy hosszabb távú kutatási infrastruktúra-fejlesztési stratégia kialakítása, amely megalapozza a tervezett kutatási infrastruktúra-fejlesztéseket.
61
3.6. Szabályozás Nem elég azonban a meglevő infrastruktúra „virtuális” hálózatokba szervezése. Ez feltehetőleg nem változtatna a jelenleg kialakult helyzeten, bár az információáramlás feltehetőleg javulna. Az optimális megoldás az lenne, ha a jelenleg különböző helyeken levő infrastruktúrák egységes kezelésbe kerülhetnének. Erre számos nemzetközi példa van, melyek közül a kanadai, az ausztrál és az új-zélandi megoldások (lásd. 1.3.1) nagyon hasonlóak. Ezek alapján a genomikai infrastruktúrával rendelkező intézetek közös non-profit cégeket hoznak létre, amelyek szerződéses kapcsolatban állnak az állam által a genomikai stratégia megvalósítására megbízott, és ehhez megfelelő tőkével ellátott, állami (és ipari?) tulajdonú céggel. A működtetést, fejlesztést az állami cég biztosítja, míg a szolgáltatások állami megrendelői az elvégzett vizsgálatok önköltségét térítik, a megrendelő (nem tulajdonos) cégek hozzájárulnak az üzemeltetéshez és a fejlesztéshez is.
62
A genomika etikai szabályozása elengedhetetlen. Az ott megfogalmazottak érvényesek a szolgáltató laboratóriumok tevékenységére is. Optimális esetben a nemzeti genomikai infrastruktúra hálózatba szerveződve működik. Akár sor kerül erre, akár nem, az infrastruktúra esetében szükség van a működés feltételeinek, a hozzáférés mértékének, módjának részletes belső szabályozására. Ennek összhangban kell lennie a működtetés módjával (lásd 2.5. szakasz). Fontos kérdés a minőségbiztosítás kérdése. Elsősorban az ipari felhasználók számára alapvető fontosságú, hogy az egyes szolgáltatók azonos minőségi sztenderdek alapján dolgozzanak, az elvégzett vizsgálatok nemzetközi szinten is elfogadható minőséggel, megbízhatósággal történjenek meg. Ennek előírása és ellenőrzése a működés módja által meghatározott felsőbb felügyeleti szerv (hálózat, cég, szervezet) feladata.
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP)
Genomika mint interdiszciplináris technológia munkacsoport STRATÉGIAI KUTATÁSI TERV
Összeállította Széll Márta és Pauk János és a munkacsoport tagjai: Dallmann Klára, Györgyey János, Kovács Kornél, Pósfai György
65
1. Helyzetelemzés Az Interdiszciplináris munkacsoport helyzetelemzésének elkészítéséhez kérdőívet állított össze, amellyel a hazánkban genomikai kutatásokkal foglalkozó kollégákat kereste meg. A reprezentatívnak tekinthető felmérésben 43 kolléga vett részt, a munkacsoport a helyzetelemzés elkészítésekor nagyban támaszkodott az általuk adott válaszokra, véleményekre. Hazánkban a genomikai kutatások döntő többségének témája az egészségügyhöz, a gyógyszeriparhoz és a biotechnológiához köthető. A fenti három ágazathoz viszonyítva jóval kevesebben foglalkoznak genomikai jellegű kutatásokkal a mikrobiológia, az agrárium, az élelmiszeripar és a környezet- és természetvédelem területén. A genomikai kutatások döntő többségükben állami fenntartású intézményekben (egyetemeken, kutatóintézetekben) folynak, ez alól kivételt jelent a gyógyszeripar, valamint egyes agrár- illetve élelmiszeripari cégek, magánkézben lévő kisebb szolgáltatók. A tágabb értelemben vett genomikán belül a kutatók legnagyobb része DNS-alapú vizsgálatokat végez vagy vezet; az RNS-szintű (transzkriptomikai) vizsgálatok aránya ennek mindössze a fele, proteomikai és metabolomikai vizsgálatokat pedig igen kis számú kutató végez az országban. Ennek megfelelően a saját intézményen belül elérhető genomikai technológiák közül elsősorban a DNS-alapú vizsgálatok elvégzéséhez szükségesek állnak a kutatók rendelkezésére, ezt követik az RNS-alapú, transzkriptomikai vizsgálatok elvégzéséhez szükséges technológiák. Metabolomikai és lipidomikai vizsgálatokat igen kis számú helyen végeznek az országban, ellenben a proteomikai vizsgálatokat végző vagy irányító kutatók viszonylag alacsony számához képest a megkérdezettek közül igen magas számban számoltak be arról, hogy kutatóhelyükön van saját proteomikai technológia. Annak ellenére, hogy a DNS-alapú vizsgálatok érhetők el a legmagasabb arányban saját kutatóhelyen, szolgáltatásként is elsősorban DNS-alapú vizsgálatokat vesznek igénybe a genomikával foglalkozó kutatók. 66
A külső szolgáltatóktól igénybe vett transzkriptomikai és proteomikai szolgáltatások mértéke megegyezik, metabolomikai jellegű kutatásaikhoz azonban igen kis számban vesznek igénybe külső szolgáltatásokat. A genomikai kutatásokat végzők egynegyede saját intézményen belül rendelkezik a vizsgálatainak elvégzéséhez szükséges technológiákkal, ők nem veszik igénybe külső szolgáltatók segítségét. A külső szolgáltatásokat igénybe vevő kollégák kevesebb mint egytizede elégedett teljes mértékben a szolgáltatások ismertségével, elérhetőségével, negyede nehézségekről számolt be ezen a téren, és a többség általános elégedettséggel nyilatkozott. A genomikai kutatások alapfeltétele a megfelelő számú mintából álló, szakszerűen gyűjtött és tárolt biológiai anyag, vagyis a biobank. A genomikai kutatásokat végzők kétharmada dolgozik saját munkahelyén vagy irányítása alatt álló laboratóriumban létrehozott genomikai gyűjteményen. Ezen genomikai gyűjtemények felét kizárólag a szűk kutatóhely használja genomikai vizsgálataihoz, a genomikai gyűjtemények másik fele hazai és/vagy nemzetközi ismertségnek örvend, és a biobankot létrehozókon túl külső felhasználók is hozzáférnek ezekhez az anyagokhoz. A humángenomikai biobankok hazai nyilvántartására 2005-ben „Genomikai kutatás az emberi egészségért” konzorcium egy honlapot hozott létre, amelyen a mintagyűjteményeket regisztrálni lehet, és lehetőség nyílik a mintagyűjtemények megosztására is. Ez a humán biobank 2008 óta a „Biobanking and Biomolecular Resources Infrastructure” projekt tagja, ily módon a magyar humán genomikai mintagyűjtemények nemzetközi exponálása megoldott kérdés. Agrárterületen a növényi génbank helyzete különösen alakult ki. A II. világháború után jól ismertük fel a nemzeti génbank jelentőségét, és nagyszámú tájfajta, termesztésből kiszorult „régi” fajta, egzotikum, termesztett növények rokon fajainak begyűjtése, génbanki megőrzése – Jánossy Andor, Unk János, Holly László vezetése alatt – sok mezőgazdaságilag fontos fajnál megtörtént. Számos fajnál, tájegységben, régiókban még jelenleg is folyik ez a tevékenység,
különös tekintettel a Pannon régióra, vad fajokra, fásszárúakra stb. Létrejött a hazai növényi génbank, de ennek folyományaként a mezőgazdasági kutatás és alkalmazás terültén nem alakult ki hazánkban helyes, a begyűjtött értékeket jól hasznosító génbanki kultúra. A génbank izoláltan létezik Tápiószelén, és létét folyamatosan anyagi problémák fenyegetik. Anyagával és információs rendszerével nem, vagy csak nagyon szerényen élnek az egyetemek, kutató- és nemesítő intézetek. A hazai génbank kiépülésével párhuzamosan a különböző kutatóhelyeken lokális génmegőrzési projektek működnek. Ez a helyzet bizonyos mértékben redundánssá teszi a nemzeti növényi génbankot. A potenciális hasznosítók, nemesítők, kutatók nem ismerik a génbanki gyűjtemény genetikai anyagait, így sem forrásként, sem saját anyagaik elhelyezésére nem hasznosítják eléggé. A magyar növényi génmegőrzés jelenlegi állapota, szervezete ezért ésszerűsítésre szorul. Helyesen kellene élni a nemzeti génbank adta lehetőséggel. Mikrobiológiai jellegű biobankot Magyarországon a Budapesti Corvinus Egyetem Kertészettudományi Karán tartanak fenn, ennek országos ismertségét és a tudós társadalom által való kihasználtságát igen alacsony szintűnek tartják a genomikai kutatásokkal foglalkozó kollégák. A genomikai kutatásokban részt vevő munkatársak többségének megítélése szerint Magyarországon nincs olyan szakmai hálózat, amely révén a különböző szakterületeken dolgozók egymással könnyen kapcsolatba tudnának lépni, holott fele-fele arányban úgy vélik, hogy bizonyos mértékben ill. nagymértékben elősegítené a munkájukat, ha a különböző szakterületeken genomikai kutatásokkal foglalkozók munkájára nagyobb rálátásuk lenne. A genomikai kutatásokkal foglalkozók abból a szempontból is rendkívül nyitottak, hogy nem csupán a szűkebb szakterületen dolgozókkal, hanem a távolabbi szakterületek képviselőivel is szívesen vállalnának együttműködést. Ez feltehetően annak tudható be, hogy a genomikai megközelítési mód, az alkalmazott módszerek és az eredmények interpretálása a távolabbi szakterületeken is nagyon hasonló,
fogalmazhatunk úgy is, hogy a genomika egy nyelven beszél, legyen szó humán- vagy növénygenomikáról. Szakterületenként igen nagy varianciát mutat az is, hogy milyen mértékű a genomikai megközelítés elfogadottsága. Teljes mértékben elfogadottnak tűnik a genomikai megközelítés a gyógyszeriparban és az egészségügyben, ami azt jelenti, hogy a humángenomikával foglalkozók munkáját a szélesebb szakmai körök és a társadalom is támogatja, értékként kezeli. Hasonló a helyzet a mikrobiológia és biotechnológia területén végzett genomikai kutatásokkal, azonban az agrárium, az élelmiszeripar, valamint a környezet- és természetvédelem területén csak részben vagy egyáltalán nem elfogadott hazánkban a genomikai megközelítés. Az agrárium terén ennek valószínűleg a generációváltás hiánya is oka lehet, ami a 90-es évektől a kutató- és fejlesztő helyeken napjainkban is tartó létszámés bérkeret csökkenés számlájára is írható. Az elutasítás jelentős részben a közgondolkodásban tapasztalható fogalmi keveredésekben is gyökerezik, ugyanis a genomika, géntechnológia, biotechnológia, klónozás stb. fogalmak összemosódnak a kívülállók gondolkodásában, így a mezőgazdasági géntechnológia körüli (egyébként sokszor mesterségesen gerjesztett) negatív emocionális reakciók racionális okok nélkül is átterjednek a növénygenomikára is. Ugyanakkor mind a genomika, mind a géntechnológia jelentős forrásigényű, de sok lehetőséget magukban hordozó modern ágai a biológiának, ennek következtében alkalmazásukban és hasznosításukban meghatározó szerepük van a tőkeerős multinacionális cégeknek. Az ez utóbbiakkal szembeni ellenszenv, illetve a globalizációellenesség is súlyos gátja a társadalmi elfogadottság javításának. A növényi géntechnológia kérdésének jelenlegi átpolitizáltsága, a médiában megjelenő torzkép, valamint az aktuálpolitikai szempontok indoklása tudományosnak beállított ideológiákkal, mind a „GMO-kérdés” ésszerű megoldása ellen hatnak. A kibontakozás menedzselése során ezeknek a tényeknek a kompenzálására feltétlen ügyelni kell. 67
Az utóbbi szakterületeken dolgozók véleménye szerint ez hosszú távon komoly gátja lehet szakterületük hazai fejlődésének, a nemzetközi trendekhez való csatlakozásnak. Az agrárgenomika területén dolgozók megítélése szerint a fejlődést akadályozó tényező az is, hogy jelenlegi agrároktatásunk szétaprózódott, túlzottan sok, egymással versengő, ám nemzetközi szinten kevéssé versenyképes egységből áll. Míg az Unió országaiban már jelentős koncentráció következett be (lásd pl. Hollandiában a Wageningeni Egyetem és Kutatási Központ, http://www.wur.nl/UK/), addig nálunk az „universitas”-ok létrehozásával sem jött létre tényleges tudás és eszközkoncentráció. Ezt a „lassító”, korábbi tudásbeli előnyünket rohamosan felszámoló, oktatási mellékvágányt nagyon gyorsan korrigálni kell. A genomikai kutatásokkal foglalkozók igen szkeptikusak tudományterületük jelenlegi hazai viszonyait illetve a jövőt tekintve. A gyógyszeripar, az egészségügyi genomika, a biotechnológia területén kutatók ugyan úgy gondolják, hogy szakterületük genomikai kutatása jelenleg csupán kis mértékben mutat elmaradást a nemzetközi élvonalhoz viszonyítva, de a gazdasági viszonyokat és a tudományterület alulfinanszírozottságát figyelembe véve teljes bizonyossággal úgy látják, hogy egyre inkább el fognak távolodni a nemzetközi élbolytól. Ennél is rosszabb helyzetben érzik magukat az agrárium, az élelmiszeripar és a környezet- és természetvédelem területén genomikai kutatásokkal foglalkozók. Megítélésük szerint szakterületük genomikai kutatása Magyarországon nagymértékű elmaradást mutat nemzetközi összehasonlításban, és nem is látnak rá esélyt, hogy a közeljövőben pozitív irányú elmozdulás történjen. Csupán a genomikai kutatások informatikai és etikai hátterének kutatásával kapcsolatosan születtek olyan vélekedések, miszerint ezeken a területeken a hazai helyzet nem mutat túlzott mértékű eltérést a nemzetközi összehasonlításban, és arra is látnak esélyt a kutatók, hogy ezen a két területen pozitív irányú elmozdulás várható, melynek eredményeképpen megvalósulhat a nemzetközi élbolyhoz való felzárkózás. 68
2. Jövőképek 2.1 „Felzárkózás és kitörés” A gazdaság és a társadalom egyaránt igényli a legmagasabb szintű technológiák, így a genomika alkalmazását fejlődése során. Mindez a genomikai kutatások támogatását vonja maga után a döntéshozók szintjén, akik felismerik a megfelelő finanszírozás jelentőségét. A genomikai kutatások az élettudományok és a kapcsolódó gazdasági szférák minden diszciplinájában (orvostudomány, gyógyszeripar, mezőgazdaság, állattenyésztés, élelmiszeripar és környezetvédelem) a tudományos gondolkozás szerves részévé, fő hajtóerejévé válik. A genomikai kutatások a társadalom széles rétegeiben elfogadottá, támogatottá válnak, ezért a társadalom nem gördít téves információkon alapuló szabályozási akadályokat az elé, hogy a genomika az élettudományok minden területén segíthesse a fejlődést. A társadalmi elfogadottság maga után vonja azt is, hogy a politika támogatóan áll a genomika finanszírozása mögé, a kormányzat szigorúan szakmai alapokon kiírt és elbírált pályázatokkal finanszírozza azokat a genomikai jellegű kutatásokat az élettudományok minden területén (orvostudomány, gyógyszeripar, mezőgazdaság, állattenyésztés, élelmiszeripar és környezetvédelem), amelyek magas szinten gyarapítják elméleti ismereteinket és/vagy közvetve vagy közvetlenül új termékek, eljárások fejlesztéséhez, kidolgozásához vezetnek a gazdaságban. Mindezek a projektek interdiszciplináris, konzorciális formában valósulnak meg, ahol az elméleti intézetek (egyetemek, akadémiai kutatóhelyek) és a gazdaság szereplői együtt állítják össze a kutatási-fejlesztési projekteket, majd szoros szakmai követés mellett hajtják őket végre. Mivel a megfelelő szintű finanszírozás és a szakember gárda magas szintű képzettsége lehetővé teszik a genomika tudományág „felzárkózását és kitörését”, a kutatók és a fejlesztők egyenrangú partnerekként vesznek részt nemzetközi kutatásokban is. A magyar genomikai kutatás az élettudományok minden területén bekapcsolódik a nemzetközi
véráramba. Ily módon arra is lehetőség nyílik, hogy számottevő külföldi támogatás is érkezzen a magyar genomikai kutatások finanszírozására. A magas szintű finanszírozásnak köszönhetően a genomikai kutatások végrehajtásához szükséges infrastruktúrák ésszerű kiépítésére is lehetőség nyílik. A redundáns megoldásokat kerülve, az ország méretét és a genomikai kutatások volumenét figyelembe véve alakulnak olyan technológiai és bioinformatikai szolgáltató központok, amelyek az élettudományok bármely területén művelt genomikai kutatások igényeit ki tudják elégíteni. A finanszírozás nem csupán az infrastruktúra kiépítésére, hanem annak állagmegóvására, további fejlesztésére is kiterjed. A genomikának mint interdiszciplináris technológiának a térnyerése a kutatásban és a fejlesztésben magával vonja azt is, hogy oktatása nem csupán a természettudományi karokon, hanem az orvosi, agrár, élelmiszeripari és környezetvédelmi képzésben is nagyon nagy hangsúlyt kapó diszciplína lesz. Az oktatásképzésbe nemzetközi szakember gárdát is bevonnak a képzőhelyeken, valamint lehetőség nyílik genomikai tanulmányokat végezni külföldön is. A külföldön képzett fiatal szakemberek hazatérését ésszerűen finanszírozott támogatási rendszerrel segíti elő a társadalom, a kormányzati akaraton és hivatalokon keresztül.
2.2 „Lassú víz” A gazdasági és politikai szféra támogatóan áll a genomika mint interdiszciplináris tudományág fejlesztése mögé, kedvező folyamatok indulnak el a megfelelő finanszírozás terén is. A társadalom azonban (részben a szenzációhajhász félreinformálásnak köszönhetően) nem ismeri fel, hogy a genomika nem csupán egy elvont tudományág, hanem a technológia és a gazdaság egyik hajtóerejévé is válhat, ezért elutasító attitűdöt vesz fel. A „minek kell ez nekünk”, „miért költsük erre az adófizetők pénzét” kétkedő hangok egyre dominánsabbá válnak, majd éreztetik hatásukat a finanszírozásban és a vonatkozó törvényi szabályozásban is. Ebben a kételyekkel teli háttérben a kormányzat nem biztosít olyan környezetet, amely lehetővé tenné az állami és magánszféra összefogásával megvalósuló genomikai projektek létrejöttét. A genomika megmarad az elméleti kutatások
szintjén, csupán egyetemeken és akadémiai kutatóhelyeken művelik, a gyakorlatiasabb szakmákban, mint amilyen az orvoslás, a gyógyszerfejlesztés, az agrárium, az élelmiszeripar, a biotechnológia és a környezetvédelem, nem válik mindennapi gyakorlattá, eredményei ezeken a területeken nem hasznosulnak. A genomika különböző ágai elefántcsonttoronyba rekesztődnek. A kezdeti támogatottságnak köszönhetően megkezdődik az infrastruktúra kiépítése, de a társadalom visszautasító attitűdjének köszönhetően ez nem lesz folytatólagos, a műszerparkok állagmegóvása, fejlesztése nem valósul meg. A felhasználók köre nagyon szűk marad, csupán az elméleti szakemberek használják ki az infrastrukturális lehetőségeket. A genomika oktatása nem nyer szélesebb teret, mivel nincs rá remény, hogy eredményei a gazdaságban hasznosuljanak, és annak sincs értelme, hogy az orvos-, mezőgazdász-, környezetvédelmi képzés részét képezze a genomika. A genomika oktatása és művelése megmarad az egyetemek természettudományi karainak és az akadémiai kutatóhelyek berkeiben, elszigetelődik a gyakorlatiasabb diszciplínáktól. Mindezek következtében csupán az elméleti jellegű tudományágak genomikával foglalkozó kutatói tudnak nemzetközi kapcsolatokat kiépíteni, a nemzetközi pénzek hazai kutatásfinanszírozása igen szűk körű marad, nem terjed ki az orvoslás, a gyógyszerfejlesztés, az agrárium, az élelmiszeripar, a biotechnológia és a környezetvédelem területeire.
2.3 „Megszegett ígéretek” A társadalom támogatóan áll a genomika mint interdiszciplináris tudományág mögött, nem gördít törvényi akadályokat az elé, hogy a gazdaság minél szélesebb szegmensében hasznosuljanak eredményei. A szükséges anyagi források híján azonban sem az alapozó jellegű genomikai kutatások, sem az ilyen irányú fejlesztések nem tudnak érdemben beindulni. Nincs lehetőség a megfelelő infrastruktúra kiépítésére sem, ezért a már meglévő és állagában egyre romló műszerparkot csupán az elméleti szakember gárda használja, az orvosi, a gyógyszerfejlesztési, az agrár, az élelmiszeripari, a biotechnológiai és a környezetvédelemi szakembereknek nincs meg a financiális lehetőségük arra, hogy érdemben használni tudják ezeket a lehetőségeket. 69
Anyagi források híján a genomika oktatása nem terjedhet ki gyakorlati területekre, hiába lenne meg minderre a társadalmi igény. Ugyanez igaz a nemzetközi lehetőségekre is, anyagi források híján csupán egy szűk elméleti szakember gárda privilégiuma, hogy nemzetközi kutatásokba tudjon bekapcsolódni, illetve saját eredményeit nemzetközi konferenciákon prezentálni tudja.
2.4 „Sodródás” A társadalom elutasító attitűdje miatt sorra születnek azok a szabályozók, amelyek a genomika eredményeinek társadalmi hasznosulását megakadályozzák. A genomikai kutatások finanszírozása igen alacsony szinten van, ezért csupán az elméleti kutatások költségeit fedezik, arra nincs lehetőség, hogy a gazdasági élet szereplőivel összefogva eredményei hasznosulni tudjanak. A genomika nem válik interdiszciplináris tudományággá, mivel sem a társadalom nem támogatja eredményeinek tágabb körben való hasznosulását, sem a megfelelő finanszírozás nem áll a rendelkezésre. Állandósul leszakadásunk a nemzetközi élbolytól, sem rövid, sem hosszú távon nincs esély arra, hogy felzárkózzunk azokhoz a társadalmakhoz, ahol a genomika az elméleti kutatásokon kívül az orvoslás, a gyógyszerfejlesztés, az agrárium, az élelmiszeripar, a biotechnológia és a környezetvédelem terén is a fejlődés egyik meghatározó hajtóereje.
3. Stratégiai Kutatási Terv 3.1. Stratégia K+F területek és célok A genomika mint interdiszciplináris tudományág társadalmi és gazdasági elfogadottsága alapvető fontosságú a 21. századi magyar alap- és alkalmazott kutatás, valamint az ezekre épülő fejlesztések, gazdasági tevékenységek szempontjából. Ezért elengedhetetlen, hogy a nemzetközi trendekhez csatlakozva, azokat a legmesszemenőbben figyelembe véve kerüljenek támogatásra mind a mezőgazdaság, mind a biotechnológia terén azok a kutatások és fejlesztések, amelyek genom alapú adatokra 70
támaszkodnak. Elsődlegesnek találjuk tehát a tudományág és az arra épülő fejlesztések finanszírozásának kérdését. Elengedhetetlen, hogy már a pályázati témák kiírásánál hangsúlyt kapjon a genomikai kutatások időszerűsége, elkerülhetetlensége és jövőbe mutatása. Ahhoz, hogy a nemzetközi kutatások élvonalába tartozó színvonalú munkákon dolgozzanak a résztvevők, olyan nagy ívű és ennek megfelelő pénzellátással bíró komplex pályázatok kiírása szükséges, amely lehetővé teszi mind a kutatásban, mind az innovációban érintett partnerek számára, hogy a projekt időtartama alatt korszerű és hatékony technológiákat használhassanak fel. Nagyon fontos, hogy nem sok kis pályázatra van szükség, hanem olyanokra, amelyek részvevőinek szakmai tapasztalata, tudása biztosítja az eszközpark hatékony és koncentrált kihasználását, továbbfejlesztését, valamint a genomikai kutatásokból származó eredmények széles körű felhasználását. Biztosítani kell a pályázatokból származó genomikai kutatások eredményeinek további felhasználhatóságát, megfelelő szabályozottság mellett az eredmények „közkinccsé” emelését, amely elengedhetetlen kiindulási forrása a további kutatásoknak, fejlesztéseknek. A biobankokban tárolt anyagok, adatok, információk alapját képezhetik az elkövetkezendő genomikai kutatásoknak, ezért alapvető ezek anyagainak megfelelő hozzáférése. Biztosítani kell, törvényi szabályozással azok nyitottságát, elérhetőségét. Lényeges továbbá az is, hogy az eddigi és a jövőbeli kutatások eredményei a génbankokban tárolhatók legyenek, például a létrehozott, de a jelenlegi magyarországi szabályozás miatt felhasználásra nem kerülő, genetikailag módosított organizmusok génbanki megőrzése is kulcsfontosságú. A pályázatok kiírása tartalmazzon rendelkezést arról, hogy a kutatások eredményeit milyen formában kell biobankban elhelyezni, és milyen paraméterek mellett lehet a tárolt anyagokhoz való hozzáférés és további felhasználás engedélyezését biztosítani. Mindezek megvalósításához alapvető az informatikai háttér fejlesztése, valamint a különböző intézmények által szétszórtan működtetett biobankok anyagainak
központi kezelése, nyilvántartása, biztosítva ezzel a már meglévő eredmények további felhasználhatóságát, közkinccsé válását. Az agrárkutatások szempontjából ez konkrétan azt jelenti, hogy az erőket egyesíteni szükséges annak érdekében, hogy a Tápiószelén meglévő technikai és informatikai lehetőségeket nemzeti/nemzetközi szinten kihasználjuk, továbbfejlesszük és a lokális gyűjteményeket (a különböző kutatóhelyekről) egy helyre (Tápiószele) koncentráljuk. Élő növényi génbank (főleg működését és a felhasználást illetően) fenntartásának és működtetésének nagy profitja lehet. A genetikai anyagok (csíraplazmák) értékelése, fenntartása, egységes informatikai megőrzése, közreadása szükséges ahhoz, hogy forrásainkat a növényi génbank téren is koncentráljuk, és az előnyöket közösen kiaknázzuk. A genomikai kutatásokat ki kell terjeszteni a védett, őshonos és régi magyar fajtákra is, amelyek genomjának szekvenálása jól hasznosítható adatokat szolgáltathat a termesztőknek, tenyésztőknek, biztosíthatja a fajták eredetvédelmét, kiindulásul szolgálhat a tenyésztők, nemesítők további hatékony, a molekuláris biológia eszköztárát is igénybe vevő nemzetközi színvonalú munkájához. A genomikai kutatásokból származó adatok hozzájárulnak a fajták előnyös és hátrányos tulajdonságai genetikai hátterének megismeréséhez, elősegítve a további piac- és versenyképes fajtanemesítést. Az adatbankban, biobankban tárolt adatok, anyagok információt szolgáltatnak a fajtaés eredetvédelemhez, valamint a nyomon követhetőséghez. Példaként említhető meg a „Mangalica termékek versenyképességének javítása komplex vizsgálati portfólió alkalmazásával” című pályázat, amelynek célja a mangalica mint hagyományos, hungaricum sertésfajta genomjának komplex módon történő felmérése és elemezése, adatokat szolgáltatva a tenyésztők, a hazai élelmiszeripar és az ellenőrző hatóságok számára. Cél az állattenyésztéstől a fogyasztó asztaláig tartó nyomon követhetőség biztosítása a jelenleg elérhető legújabb genomi szekvenálási technológiák alkalmazásával nyert adatok felhasználásával.
Az agrárium területén a genomika és a funkcionális genomika terén az elmúlt egykét évtizedben világviszonylatban óriási fejlődés tanúi lehettünk. Megszülettek a genomszekvenciák, folyamatosan fejlődnek a rájuk épülő genomtérképek, amelyek nemcsak a fontos modellnövényeknél állnak rendelkezésre, illetve kerülnek egyre komplettebb állapotba, hanem gazdaságilag fontos (rizs, kukorica, búza, szőlő stb.) fajokban is. A magyar hozzájárulás ezen a területen sajnálatosan elmaradt, hiszen éppen akkor kellett volna jelentős tőkét igénylő nemzetközi projektekbe csatlakozni, amikor a hazai agrárkutatás szűk évei kezdődtek. Lemaradásunk bizonyos mértékben csökkenthető a következő évtizedekben, a növénygenomika területén például azzal, ha Magyarország is csatlakozik az Unió ERA-NET programján belüli ERA-PG (Plant Genomics) platformhoz. Különösen a funkcionális genomikai területek kínálnak jó lehetőséget a nemzetközi élvonalhoz történő csatlakozáshoz. A hazai agrárkutatás pillérei (akadémiai, ágazati, egyetemi, non-profit kutatóintézetek, szervezetek) alkalmasak arra, hogy gyakorlati szempontból is fontos gének karakterizálásába kapcsolódjanak be. Megfelelő projektkiírás és menedzselés esetén proteomikai és metabolomikai kutatási lehetőségek is vannak hazánkban az agrárium területén. Célszerűnek látszik – jó nemzetközi példák (japán, német stb.) alapján – bizonyos nemzeti szempontból fontos kutatási és gyakorlati szempontból fontos területhez (fajhoz) kapcsolódni már a projektek kiírása terén is. Így például a hazánkban kiemelkedő gazdasági jelentőséggel bíró búza genom szekvenálási programja (IWGSC, http://www. wheatgenome.org) még viszonylag az elején tart, így ebbe lehetőségünk lenne bekapcsolódni, és benne az ország búzakutatásának megfelelő súlyát képviselni. Ebben az esetben viszonylag kis befektetéssel is jelentős eredmény érhető el már közép-, majd hosszú távon is. Az agrárium fejlesztéséhez kapcsolódóan fontosnak kell tekintenünk az informatikai szervezettséget. A legtöbb esetben a különböző kutatások különböző kutatóhelyeken oldhatók meg. Ezért az informatikai összehangolás (falak 71
nélküli kutatóintézet), nemzeti és nemzetközi nyitottság, a konzorciális szervezettség vezethet viszonylag dinamikus kutatáshoz és eredményekhez. A hazai agrárium területén, több évszázados mezőgazdasági hagyományaink miatt, nem lehet eltekinteni a tradícióktól, a hungaricumoktól és az ehhez kapcsolódó eredetvédelemtől. A kalocsai vagy a szegedi paprika, a makói hagyma, a tiszavidéki vagy a pannon búza, a magyar bor vagy a kajszi, a sertés (mangalica) és marha (szürke és magyartarka) hús, ezeknek feldolgozott formái nem maradhatnak csupán nosztalgia tárgyai. Ezeket világhírnévre kell emelni. Ezen a területen a molekuláris genetikai, proteomikai és metabolomikai módszerek, eljárások nagy segítséget jelenthetnek. A projektek megtervezése során ezekre (prioritások) nagy figyelmet kell fordítani. A volt szocialista országok közül az ipari biotechnológia területén Magyarország rendelkezik a legjelentősebb termelői hagyományokkal és felsőoktatási háttérrel. A politikai rendszerváltás óta azonban a fejlődés lelassult, és a kevés pozitív példa ellenére ma már ezen a területen is lényegesen nagyobb a különbség a világ elitje és hazánk között, mint 20 évvel ezelőtt volt. Érzékelve az ázsiai térség hihetetlen minőségi és mennyiségi fejlődését (melynek köszönhetően az elmúlt évtizedben az egész EU lépéshátrányba került!), Magyarország valószínűleg választóvonalhoz érkezett: a gazdaságpolitika és ehhez szorosan kapcsolódva az oktatáspolitika jól átgondolt, a szakmai szervezetekkel egyeztetett, politikai ciklusokon átívelő stratégiai döntései szükségesek ahhoz, hogy hazánk 15–20 év múlva ne legyen fehér folt az ipari biotechnológia világtérképén. Az ázsiai árversenyben azonban Magyarországnak nincs esélye (ahogy egész Európának sincs), ezért a kitörési pont az lehet, ha ösztönözzük a fehér biotechnológiai kutatóbázis alapjain technológiai kis „spin-off ”-ok létrejöttét, amelyek nem árban, hanem technológiában versenyeznek, globálisan, pl. gyártástechnológiai licenciákat adnak el Ázsiába.
72
A „fehér biotechnológia” három ágazatában (bioalapú anyagok, biofinomítás; bioenergia és bioremediáció) a következő megfontolásokat tartjuk szükségesnek, figyelembe véve a hazai adottságokat és a nemzetközi trendeket is. Bioalapú anyagok és biofinomítás tekintetében a jövőben várhatóan egyrészt meglévő ipari rendszerekhez illesztett biotechnológiai egységek, másrészt önálló tevékenységek alakulnak ki. Ez utóbbiak magasabb költségigényű beruházások, viszont nagyobb profitot is hozhatnak, így bevezetésük elsősorban a gyógyszeripar, illetve az élelmiszeripar egyes szegmenseiben várható, ahol speciális anyagok, drogok, magas hozzáadott értékű termékek (pl. funkcionális élelmiszerek, élelmiszer-kiegészítők) megjelenése hozhat sikereket. Az illesztett rendszerek között főként három terület jöhet szóba: energiaipari üzemek (pl. MOL), vegyipari alapanyag gyártó üzemek (pl. TVK) és másodnyersanyag feldolgozó üzemek (pl. Biofilter). Ezek bármelyikéhez illeszthető olyan biotechnológiai egység, amely a piacon sikeresen helytálló terméket képes előállítani. Legfontosabb előnyük az, hogy ilyen módon kisebb beruházással lehet létrehozni gyártó egysége(ke)t, amely(ek) az alaptevékenység bővítésével az eredeti üzemnek is előnyt jelent(enek), s így kisebb értékű biotermékek előállítása is nyereséges lehet. Az önálló termékek vonatkozásában például várható, hogy további platform vegyületekkel fog bővülni a paletta; kialakulhat egy C3 vegyületekre épülő kémia (pl. 3-OH-propionsav), ahol szintén biovegyületek lesznek a termékek; hazai kuriózumként említhető a γ-valerolakton, amely némi támogatással igazi „biokarriert” futhat be. Magyarország biomassza termelési lehetőségeit tekintve jó adottságokkal rendelkezik, ezért a lehetőségek igen kedvezőek bioenergia termelésére. Az ország biomassza potenciálja nem elegendő a teljes energiaigény fedezésére, de az energetikai importfüggését jelentősen csökkenthetné. Különböző számítások 5–10 évre teszik az időtartamot, amikor a fosszilis és megújuló energiahordozók ára találkozni fog. Ez rendkívül kevés időt hagy a hazai döntéshozóknak
és a gazdasági szereplőknek az érdemi cselekvésre. Mivel a kérdés a mezőgazdasággal szoros összefüggésben van, átfogó program lehet csak képes mind a két F (food and fuel) – óriási gazdasági jelentőséggel bíró – problémakört kezelni. A mezőgazdasági termelés koordinált működtetése az élelmiszeripari és energiaigények párhuzamos kielégítése érdekében gazdasági fellendüléshez vezethet. Magyarországnak a megújuló energiák részesedése tekintetében az európai átlagot kellene elérnie. A jelenlegi 2020-as célérték 13%, ami továbbra is a mezőny végét jelenti számunkra. Koherens stratégiával 15–20%-os célérték sem irreális. Az Energia Központ Nonprofit Kht. által közzétett „Stratégia a magyarországi megújuló energiaforrások felhasználásának növelésére 2008– 2020” dokumentumban megfogalmazott célértékek is hasonló részarányt prognosztizálnak: 2020-ra a megújulókkal előállított energiafelhasználást 180–190 pJ-ban jelöli meg (a teljes mai felhasználás 1040 pJ). A biomassza hasznosításának palettáját sokszínűbbé kell tenni, az elégetés viszonylag szűk körű alkalmazást tesz csak lehetővé, és számottevően jobban terheli a környezetet, mint a bioalkoholok, vagy a gázhalmazállapotú bioüzemanyagok, a biometán, a biohidrogén. Ez a törekvés fogalmazódik meg az idézett stratégiai tervben is, ahol a bio-üzemanyagok részaránya 2020-ra mintegy 20%-ra emelkedne a mostani alig 3%-hoz képest. Különös hangsúlyt kell fektetni a biogáz és a biohidrogén termelés fejlesztésére, hiszen ezek a technológiák tudják a szerves hulladék ártalmatlanítás környezetvédelmi feladatait ötvözni a megújuló energiatermeléssel, a megtermelt biomasszát teljes egészében hasznosítják, ezért hatékonyabbak a folyékony energiahordozókkal összehasonlítva, ráadásul a fermentáció maradéka műtrágya kiváltó szerves anyagként elősegítheti a következő évi termés fejlődését. A biogáz technológiák kiforrottak, széles körű bevezetésüknek csak a beruházási támogatás és a bonyolult szabályozás szab gátat. A biohidrogén termelési technológiák ma a K+F szintjén vannak. Bioremediáció vonatkozásában a mai viszonyokra alapulva a jövőben olyan hatékony környezetvédelmi rendszer kialakulása az elvárt, mely gyorsan reagálva a problémára, a különböző tevékenységi pontokat összefogva
alakít ki működő kármentesítési megoldást bármilyen típusú szennyezésre. A jövőben egyre kevesebb rejtett „öreg” szennyezéssel fogunk találkozni. A megfelelő és szigorú ellenőrzéseknek köszönhetően kevesebb illegális szemét jelenik meg Magyarországon. Ehhez szükséges a már említett adatbázisok kiteljesítése, nyitottsága, a kármentesítésben potenciálisan részt vevő partnerek együttműködése, az eddigi tapasztalatok hatékony felhasználása. A bioremediáció fejlődési iránya várhatóan az egyre nehezebben lebontható szennyeződések eltávolítása, illetve nyomokban előforduló, nagy biológiai aktivitású vegyületek ártalmatlanítása felé tart. Ezekre a feladatokra genetikailag módosított mikrobákat kell alkalmazni, ami egyértelműen az ex situ technológiák elterjedését vonja maga után. Ilyen speciális feladatokra „kitanított” mikroba törzsek előállítása, a felhasználási módszerek kidolgozása jelentős K+F kapacitásokat igényel, ám az eljárások ugyanakkor komoly hozzáadott értéket képviselnek. Várhatóan a fejlesztési munkákat a nagyobb kutatóhelyek végzik majd, az alkalmazás pedig az ilyen tevékenységre szakosodott KKV-k számának növekedését jelenti.
3.2. Együttműködések Az agrárgenomikai fejlesztések magukba kell, hogy foglalják az oktatásban, a kutatásban és az alkalmazásban, gyakorlatban részt vevő szervezeteket is. A projektek kiírásakor a konzorciális pályázati konstrukciót kell előnyben részesíteni. Okulni kell azonban a 2006 és 2009 közötti időszakban kiírt pályázatok talán csak az agráriumban hibaként jelentkező támogatási konstrukcióiból, amikor is az ipari partnerek a projekt jelentős részét kaphatták meg. Az agráriumban – különösen a sok kutatást igénylő projektekben – a kutatás első szakaszában az ipari partner a kezdeti években (1–2) nehezen tudja a jelentős támogatást és a hozzá kapcsolódó önrészt a projekt(ek)re felhasználni. Ezzel ellentétben, a kutatás jelentős részét végző, alap- és alkalmazott kutatásokat végző konzorciumi tagok ráfordítás hiányban szenvedtek. Ugyanakkor az agráriumban a kutatás-fejlesztés gyakorlati hasznosulása viszonylag lassú, így egy 3–4 éves pályázatban csak nagyon erős megszorításokkal vállalható kutatástól hasznosulásig terjedő vertikum megvalósítása, és a hazai agrárvállalkozások zöme nem képes a 10–15 éves átfutás biztosítására. Ez utóbbit 73
a multinacionális nagyvállalatok megtehetik, és meg is teszik, azonban ha őket vonjuk be a fejlesztésekbe, akkor szellemi termékeinket korai fázisban, csekély haszonnal visszük piacra. Ezért feltétlenül szükséges lenne az agrárium területén a spin-off cégek speciális helyzethez igazodó támogatása, melynek révén a fejlesztési eredmények sokkal kidolgozottabb állapotban, magasabb értékszinten válhatnának piacképessé. Az agráriumot érintő K+F támogatási rendszert három támogatási konstrukcióban érdemes kiírni: (i) kutatás (alap- és alkalmazott) intenzív, (ii) kiegyensúlyozott kutatás és ipari alkalmazást megpályázó támogatás és (iii) túlnyomóan ipari (üzemi) megvalósítást termékorientált kutatástámogatási rendszerben. Ezzel az átgondoltabb támogatásrendszerrel, több pályázat, célra orientáltabb, gazdaságosabb támogatása lenne megoldható. Az egyetem–kutatóintézet–ipari partner támogatási konstrukcióban az agrárium területén feltétlen meg kell említeni azt a zavaró tényezőt, hogy az agrár oktatás hazánkban rendkívül elaprózott, túlzottan sok egyetemi, főiskolai helyre épül. A kutatás oldaláról is jól látható, hogy az agrárképzést feltétlen koncentrálni kell, és eközben a minőségi oktatást kell előtérbe helyezni. A minőség oldaláról a növény- és állatgenomika szemléletű oktatás az egyik indok, amit nem lehet elaprózott, több helyen kiválóan felszerelt laboratóriumban, kísérleti üzemekben végezni. A minőségi agrárképzés csak egy vagy két országos központban képzelhető el, nem pedig 8–10-ben. Az új támogatási rendszerben ezt a szemléletet kell megalapozni, és projektekkel is támogatni. Ezen túl az agrárium (specialitásaiból kiindulva) feltétlen igényelne egy többlépcsős pályázati rendszert. A mezőgazdasági K+F rendszerben nehezen képzelhető el a csak hároméves támogatási konstrukció. Fel kell vállalni egyszer, kétszer és háromszor hároméves támogatási periódusok indítását is, amely nagyon szigorú kontroll mellett lehetővé teszi a középtávú, kiegyensúlyozott K+F rendszer lehetőségét, és szigorú versenyhelyzetet is teremt. A pályázatok értékelését sem szabad harmad-, negyedvonalban lévő „nem-szakemberekre” bízni. A pályázatok 74
kiírásával párhuzamosan nyilvános, a többség által elfogadott és támogatott értékelő bizottságot, zsűrit kell működtetni, aki(k) a különböző pályázati szinteken értékelik és minősítik is a K+F rendszert. Az ipari biotechnológia egyes részterületein a kialakult és jövőben fejlesztendő K+F együttműködések természete különbözik. Általánosságban megállapítható, hogy a biofinomítás a többi biotechnológia alszektorhoz (piros, zöld, bioinformatika) képest tőkeigényes, és ezért koncentrált terület, amelyet nagyvállalatok dominálnak, s a területen a KKV-k kevésbé terjedtek el. Az európai biofinomítási iparág még mindig a legnagyobbnak számít a világon, amelynek szilárd alapjai vannak. Az európai tudósok, kutatók e területen világelsők, valamint a fenntartható fejlődés koncepciója Európában elfogadottabb, elterjedtebb. Tény az is, hogy az EU közelmúltbeli bővítése során jelentősen megnőtt az ipari termelésre alkalmas mezőgazdasági biomassza forrása, és a társadalom már elfogadott számos fehér biotechnológiai terméket (pl. a detergens enzimeket). Az USA és Japán azonban Európa legnagyobb versenytársai a fehér biotechnológia területén, akik világos stratégiában fogalmazták meg, hogy e terület fejlesztésére törekszenek, s jelentős anyagi erőfeszítéseket tesznek ebben az irányban. Kínában és a többi fejlődő gazdaságban szintén gyors fejlődésnek indult a fehér biotechnológia. A mérsékelt égövben a keményítő és a cellulóz a biofinomítási iparág alapvető kiindulási pontjai. Lebontásukkal glükóz nyerhető, amelynek átalakításával ún. platform vegyületekhez juthatunk (etanol, ecetsav, tejsav, borostyánkősav, aszparaginsav, glutaminsav, itakonsav és glicerin), melyekből kiindulva a biofinomítási technológiákat felhasználva gyárthatók az egyes speciális termékek. A magyar kutatói társadalom ezen a területen dolgozó részének alkalmazkodni kell együttműködéseiben ezekhez a nemzetközi trendekhez. Mivel jelentős beruházási tőkét igénylő, komplex fejlesztéseket magában foglaló
tevékenységről van szó, különösen fontos a nemzetközi együttműködési hálózatokhoz való csatlakozás, a nemzetközi munkamegosztásba való bekapcsolódás. Ezt célszerűen a hazai forrásokból nyújtott, hosszabb távú támogatási rendszer teheti lehetővé. A bio-üzemanyagok és a bioenergia piaca a világon mindenhol erősen a politikától és a gazdaságpolitikai ösztönzőktől függ. Az USA és Japán dollár-milliárdokat fektet az alternatív energiaforrások kutatásába, Kína mostanában kapcsolódik be saját és egyelőre zártkörű fejlesztési programjával a világméretű erőfeszítésekbe. A genomikai megközelítés fejlődése napjainkban Kínában a legszembetűnőbb ezen a területen. Az EU ezen a területen is később kezdett el aktivizálódni, mint globális riválisai, és az elképzelések még ma sem egységesek, ennek megfelelően a programok fragmentáltak. A biomassza többféle energiahordozóvá alakítható: biobrikett, biogáz, bioetanol, biobutanol, biodízel vagy pedig a legtisztább energiahordozó, a biohidrogén. Mindegyiknek van előnye, hátránya, de a köztük lévő verseny még korántsem dőlt el, sőt valószínűsíthető, hogy a jövőben egymást kiegészítő alternatív energiahordozók lesznek. Az alternatív energiahordozók között a biomassza alapú energiatermelés 25–30%-os részesedésével igen előkelő helyet foglal el a mezőnyben. A bioetanol termelés a 2000-t követő hét évben több mint kétszeresére emelkedett. A biodízel előállítása 2004-től mutat markánsabb növekedést. Hasonló intenzív növekedést mutatott a biogáz fejlesztés is: pl. Európában a 2005 évi 4,71 Mtoe érték egy év alatt 14% -kal emelkedett. Magyarországon az egyoldalú és főleg importra alapozott energiaellátás miatt a megújuló energiaforrásoknak, alternatív energiahordozóknak mindenképpen hamarosan kiemelt jelentőségű fejlesztési iránnyá kell válniuk. Ráadásul mára az is világos, hogy az agrárgazdaság elsődleges funkcióját, az élelmiszerellátást túlteljesíti, és túltermelés mutatkozik mind növényi, mind állati jellegű élelmiszerekből. Az adottságaink tehát megvannak, hogy jelentős előrelépéseket tegyünk a biomassza alapú megújuló energiaforrások fejlesztése területén.
Magyarország jelentős mezőgazdasági termőterülettel rendelkezik, ebből 5,7 millió hektár (mHA) művelt terület, viszont közel 1,8 mHA 17 aranykorona (AK) alatti rossz minőségű, élelmiszertermelésre nem, de biomassza termelésre alkalmas termőföld. Hazánk biomassza potenciálja 340–360 millió tonnára tehető, amiből mintegy 110–120 millió tonna újul meg. A megújuló energianövényzet energia potenciálja mintegy 1100–1200 pJ, ami nagyjából megfelel az ország energiaigényének. Ennek körülbelül 60%-a az élelmiszeripari célra termelt növényi anyag, tehát az energiatermelésre fordítható magyarországi biomassza kapacitás az ország éves energiakészletének 40–45%-át lenne képes biztosítani. A hivatalos álláspont és előrejelzések ennél – indokolatlanul – sokkal szerényebbek. A távlati megújuló energia nemzeti koncepció szerint mintegy 15–20% megújuló energiatermelés érhető el a magyar potenciálból. Az IEA számára saját magunk által kiállított szegénységi és tehetetlenségi bizonyítvány szerint 2020-ra az ország energiatermelése potenciálisan a teljes igény 25%-át képes kielégíteni, és ebből a biomassza csak 2–3%-ot tesz ki. Országunkban a biomasszának négy fő felhasználási területe van: égetés, biogáz, bioetanol, illetve biodízel. 2006-ban a megújuló energia túlnyomó részével hőt, illetve áramot termelnek égetéssel, ami a biomassza felhasználásának kétségkívül a legegyszerűbb, de ugyanakkor legkevésbé a fenntartható fejlődést és a környezetvédelmet szolgáló módja. A jövő energiahordozójának tekinthető hidrogén megújuló forrásokból (közvetlen napenergia vagy biomassza alapon) is előállítható, ilyen fejlesztésekkel csak néhány hazai kutatóhely foglalkozik a K+F szintjén, az ipari érdeklődés elenyésző. A bioenergetika területén elsősorban a hazai K+F központok és az energetikai iparban érdekelt vállalatok szorosabb együttműködése lenne kívánatos. Az energetikai iparban érdekelt nagy cégek hazánkban jellemzően multinacionális vállalkozások magyarországi leányvállalatai, ezek a stratégiai döntési kompetenciákat általában csak kis részben delegálják a helyi képviseleteikre. Részben ezért, részben a megújuló energiatermelés 75
meghatározóan decentralizált jellege miatt kiemelt jelentőségű, és a jövőben még inkább az lehet, a hazai kutatópotenciál és a területen aktív KKV-k szoros együttműködése. A fejlesztésekhez a nemzetközi együttműködéseket is ki kell használni, de meghatározóan a hazai ipar–kutatóintézet kooperációk vezethetnek közép- vagy hosszútávon átütő kutatási és főként gazdasági sikerekhez. Ehhez feltétlen szükség van egy – nem csak szólamaiban – támogató gazdaságpolitikai akaratra. A klasszikus bioremediáció biztonságos technológia, mert a természetes mikroflóra egyedeit használja fel, veszélyes vegyszert nem használnak, a kiegészítő tápanyagok sem veszélyesek (ásványi anyagok, nyomelemek, vitaminok), a folyamat során a veszélyes anyagok semleges (nem toxikus) vegyületté alakulnak. Előnye, hogy természetes folyamatokon alapszik, a szennyezett terület, talajvíz az eredeti helyen (in/on site) tisztítható, kevés hulladék keletkezik, más módszerekhez képest nem igényel annyi felszereltséget, ezért olcsóbb, mint a legtöbb fizikaikémiai eljárás. Magyarországon a mezőgazdasági területek, a felhagyott orosz laktanyák és a vegyipari cégek hulladéklerakói jelentették/jelentik a legnagyobb problémát. A nem veszélyes hulladékok nagy része a hulladéklerakókba kerül, komposztálással, egyéb ártalmatlanítással feldolgozzák (főleg kommunális, élelmiszeripari hulladék). A veszélyes hulladékok jelentős részét hulladékégetőkben semmisítik meg (37%), további 30%-ot főleg kémiai megoldásokkal ártalmatlanítanak, a maradék 30–40% feldolgozatlan marad. Ezek a megoldások gyorsak, többé-kevésbé hatékonyak, de gyakran járnak együtt környezetszennyezéssel. Jelenleg nem ismert olyan hatékony és a környezetet nem károsító eljárás, mely megoldaná a nagy mennyiségben jelenlévő veszélyes anyagok gyors és 100%-os ártalmatlanítását. A visszamaradt szennyezőanyagok nagy része ásványi olaj eredetű, és jelentős mennyiségben találkozunk aromás vegyületekkel is. Ezek elbontására több kutatólaboratórium fejlesztett ki megfelelő biodegradációt, bioremediációs eljárást. Ennek ellenére minden esetet egyedinek kell tekinteni, és ellenőrizni a meglévő eljárások 76
hatékonyságát laboratóriumi és félüzemi szinten. Erre általában nem jut idő, legtöbb esetben a kivitelező türelmetlen, és sikertelennek véli a kutatóval végzett közös munkát. Ennek megváltoztatásához komoly szemléletváltásra is szükség van. Különösen az egészségre káros anyagok ártalmatlanításában illetve az ún. ex situ technológiák alkalmazásánál (amikor a szennyezett anyagot a szennyeződés helyéről elviszik, és megfelelően védett, zárt technológiákkal bontják le) van és lesz komoly szerepe a genetikailag módosított mikróbák alkalmazásának. Emellett a természetből izolált törzsek kiválasztásánál is célszerű genomikai, elsősorban metabolomikai vizsgálatokat igénybe venni. Ezek a megoldások hazánkban még kevésbé elterjedtek, ezért nagyon fontos a bioremediációval foglalkozó cégek és a megfelelő genomikai módszerekben jártas kutatóhelyek együttműködése.
3.3. Oktatás, tudásmenedzsment Az agrárium vonatkozásában különösen élesen – még a zöld munkacsoporton belül is – vetődik fel az oktatás és tudásmenedzsment kérdése. Évtizedekkel korábban, egy másik társadalmi helyzetben az agrároktatás magas színvonalú és nemzetközileg is versenyképes volt. Napjaink egyik nagy problémája, hogy az elmúlt évtizedekben kialakult tudományterületek, mint a genomika, integrálódása a mezőgazdaságba jelentős hátrányokkal küzd. Az egyetemekről, főiskolákról kikerült friss szakemberek tudása heterogén, olykor korszerűtlen és gyakorlati elkötelezettségük távol áll a mezőgazdaságtól. Ez a helyzet egy alapjaiban megreformált új szemléletű (tudományés gyakorlatcentrikus) agrár-felsőoktatást igényel. A gyakorlati képzés és elméleti kutatás oldaláról is jól látható, hogy az agrárképzést feltétlen koncentrálni kell, és mennyiségi helyett a minőségi oktatást kell előtérbe helyezni. A minőség és gyakorlati elkötelezettség oldaláról a növényés állatgenomika szemléletű oktatást ki kell építeni, más társtudományokkal (bioinformatika stb.) harmóniában. A minőségi agrároktatást, doktoranduszképzést jelentős kutatási és gyakorlati képzést biztosító központba, esetleg központokra (max. 2–3) kell koncentrálni.
Ennek magával kell vonni a világszínvonalú, minősített kutató és oktató gárda kialakítását is. A minőségi agrárképzés csak egy vagy két országos központban képzelhető el, nem pedig az egyetemek különböző karain. Az új támogatási rendszerben ezt a szemléletet kell megalapozni és projektekkel is támogatni. A közvélemény tájékoztatásának mindennapi feladattá kell válni, mert különben az a helyzet áll elő, ami a genetikailag módosított növények alkalmazása terén kialakult. A technológiai elfogadottság nagyon kis mértékű, ami egyrészt a média szenzációéhségével, másrészt azzal magyarázható, hogy a kutatásokkal párhuzamosan a közvélemény szakszerű informálása elmaradt. Rövid távon ennek a helyzetnek a megváltoztatásához feltétlenül szükséges olyan, a kommunikációban jártas cégek bevonása, amelyek nem bulvárhíreket keresnek, valamint meg kell találni azokat a kutatásban is jártas személyeket, akik az egyes eredmények „tálalására” alkalmasak. A jó kutató nem biztos, hogy jó előadó is. A tájékoztatás fontosságát nem szabad lebecsülni, mert különben egész projektek megvalósulása válhat kétségessé, ha mégoly kecsegtető eredmények is a közvélemény utólagosan nehezen megváltoztatható ellenállásába ütköznek, ami a kutatások alkalmazásának, és maguknak a kutatásoknak is gátját szabják. Megoldás lehet ezen a téren a piackutatással, kommunikációval foglalkozó cégek pályázatba történő bevonása, feladatuk a közvélemény szondázása a pályázat során, és az eredményeknek megfelelően a tájékoztatási stratégia folyamatos kidolgozása. Hosszú távon áttörést ezen a területen a középiskolai tananyagba beépített, genomikához kapcsolódó ismeretek azonnal megkezdődő oktatása hozhat, mert a közeljövő közvéleményét a megfelelő tájékoztatással rendelkező egyének fogják meghatározni. Első lépésben a középiskolai tanárok folyamatos képzését, tájékoztatását kell megoldani. Fontos, hogy a pedagógusok közreműködését megnyerjük, ezért olyan továbbképzési, tájékoztatási formákat kell találni, amelyben a kutatás, a kommunikáció és az innováció szakemberei nyújtanak átfogó ismereteket,
kiemelve és megvilágítva a lemaradás veszélyét, annak társadalmi és gazdasági következményeit a jövő generációira. Az ipari biotechnológia gyakran látványos és a közvéleményt is foglalkoztató környezeti problémákat old meg, amiben növekvő számban alkalmaz genomikai módszereket. Ezeknek a történeteknek a médiákban való exponálása komolyan hozzájárulhat a fejlesztési terület elfogadottságának növeléséhez. A megújuló energiahordozók termelése területén a széles közvélemény és a döntéshozók is megdöbbentően gyengén tájékozottak Magyarországon annak ellenére, hogy a témával foglalkozó szakemberek véleménye szerint időnként a „csapból is ez folyik”. A közvélemény tájékoztatását, képzését az általános és középiskola szintjén kell(ene) kezdeni. Sajnos a közoktatásban az utóbbi években eluralkodott tendencia éppen ellentétes ezzel a szándékkal, hiszen a természettudományos ismeretekre fordított óraszámok fokozatosan csökkennek. A tanárok továbbképzése ugyan papíron megoldott, de zömében nem a modern genomikai ismeretek birtokában levő szakemberek végzik ezt a fontos feladatot, emiatt a korábban diplomázott tanárok legfeljebb önképzés keretében tehetnek szert a modern biológiai, genomikai tudásra, tehát nem tudják azt továbbadni a diákjaiknak. Az ördögi kör azzal záródik, hogy a néhány éve bevezetett „bolognai” kétlépcsős képzés alapelve ugyan jó, a magyar megvalósítás azonban – különösen a tanárképzés területén – csapnivalóan elhibázott. A képzési rendszer biztosítja, hogy a jövő nemzedékét oktató tanárok jelentős mennyiségű pedagógiai és pszichológiai képzést kapnak, de ezt a szakmai ismeretek oktatásának terhére tanulják. A gyenge ismeretanyaggal az iskolába kerülő tanároktól pedig dőreség lenne azt várni, hogy otthonosan mozogjanak egy olyan dinamikusan fejlődő területen, mint a genomika. Fontos szerepe lehetne a közvélemény korrekt tájékoztatásában a médiának. A hallgatókért/ nézőkért folyó ádáz versenyben azonban a szenzációk és botrányok kerülnek előtérbe a kevésbé izgalmasan kommunikálható természettudományos ismeretekkel szemben.
77
3.4. A kutatási infrastruktúra (KI) fejlesztése
3.5. A kutatási infrastruktúra működtetése
A kutatási infrastruktúra az NKTH jóvoltából már mozgásba lendült. Ennek kidolgozásakor különös figyelmet kell fordítani arra a tényre, hogy hazánk adottságait nézve mezőgazdasági ország. Ebből a látszólagos közgazdasági hátrányból előnyt kell kovácsolni. Ennek egyik fő iránya lehet a genomikai központú/szemléletű oktatásképzés-kutatás-ipari (mezőgazdasági, üzemi) alkalmazás lánc kialakítása a KI-k terén is. Ez közép- és hosszú távon (10–15 év) jelentősen növelhetné a mezőgazdaságban, megújuló energia termelésben és bioremediáció területén („vidéken”) foglalkoztatott lakosság létszámát, szellemi állapotát és életszínvonalát. A KI-k jelentős része rendelkezésre áll (lásd NEKIFUT), a fejlesztést a legújabb tudományos és ipari trendnek megfelelően szükséges támogatásokkal befolyásolni.
A KI-k működtetése terén az agrárium nem lép fel olyan jelentős igénnyel, mint az élettudomány más területei. Az agrárium természetes eszközei kézzelfoghatóak, olyan természetes potenciálok, amik hazánkat a legjobb adottságú országok között tartják évszázadok óta. A fenntartható, környezettudatos, biológiai értékekkel jól sáfárkodó kutatási, növény- és állatnemesítési, sőt ma már vetőmag-gazdálkodási, feldolgozási megoldások a legmagasabb színvonalú technológiákat igénylik. Kétségtelen, hogy a mezőgazdaságban más élettudományi területekhez viszonyítva fáziskésés van pl. a genomikai központú gondolkodás, kutatás és gyakorlati alkalmazás terén. Jelenleg a mezőgazdaság területén, mint azt korábban is jeleztük, a felzárkózás és a paradigmaváltás időszaka van. Kutatási infrastruktúrában is ezt kell követni. A genomikai szemléletű kutatás, tervezés, gyakorlati alkalmazás öt-tíz éves távlatban fogja magával hozni a jelentős KI fejlesztéseket.
Az ipari biotechnológia területén más a helyzet. Itt a megújuló energia termékek biotechnológiai fejlesztéséhez elsősorban a biológiai átalakulások, intermedierek azonosítása és tanulmányozása vezet új eredményekre. Ezt a proteomika és metabolomika eszközei tudják kiszolgálni. Új generációs, nagyteljesítményű berendezésekre van szükség a komplex feladatok sikeres megoldása érdekében. Hasonlóképpen hiányos a hazai infrastruktúra az ipari biotechnológia speciális követelményeit kielégítő fermentor rendszerek tekintetében laboratóriumi, félüzemi és üzemi szinten egyaránt. A jelenleg elérhető és hazánkban is több helyen működő fermentorok az élelmiszeripar vagy a gyógyszeripar igényeinek figyelembevételével készültek. Ezek az ipari biotechnológia számára gyakran „túlságosan okosak”, és ezért igen költségesek. Egyszerű felépítésű, pl. nem szükségképpen szupersteril, gazdaságosan működtethető és hosszú élettartamú, megbízható infrastuktúrát kell létrehozni, amit a magyar ipar is képes kifejleszteni és gyártani.
78
A NEKIFUT próbálkozása az agrárium számára az ésszerűséget, a közös értékek takarékos kihasználását sugallja. A közeli jövőben a genomikai KI-k ésszerű használata elsősorban a kutatási területen hoz ugrásszerű változásokat. Ezt öt-tíz éves távlatban követi majd a szélesebb körű mezőgazdasági gyakorlat. Alkalmazkodnunk kell az európai és a világtrendhez, a lehető leggazdaságosabb és hatékonyabb forrás kihasználással. Ésszerűségben és az adottságaink jobb kihasználásában kell újat hoznunk! Az ipari biotechnológiai K+F területén azonban nemcsak a kutatási infrastruktúra kifejlesztésére illetve meghonosítására, hanem azok folyamatos működtetésére is szükség van, ehhez biztosítani kell a szakembereket és a működési költségeket legalább néhány hazai kiemelt kutatóhelyen. Különös figyelmet kell fordítani a kutatási és fejlesztési centrumokra.
3.6. Szabályozás A agráriumban a genomika szemléletű oktatás/ képzés-kutatás-ipari alkalmazás láncolat, nyilvánvalóan új szabályozást igényel. Ezek az alábbiak:
• A „reverse engineering” (= technológiai visszafejtés) lehetőségének tiltása, ennek ellenőrzésére is a legjobb a genomikai módszerek bevezetése.
• A géntörvény módosítása a társadalmi bizalom erősítésére és a nemzetközi tudományos élvonallal történő szakmai harmonizáció.
• Új alapokra kell helyezni a felsőfokú képzést (egyetemi-főiskolai rendszer átalakítása, harmonizálás, átfedések eltüntetése, szakmai nemzetközi szintű kiválóságra törekvés és a gyakorlati tudás fontossága), reformált agrárképzéssel (kevés helyen világszínvonalú képzés) kell támogatni az előzőekben felsorolt törekvéseket, célokat.
• Társadalmi nyilvánosság megteremtése (nyilvános döntéshozatal, nem politikai értelmű hosszú távú zöld (genomika) koncepció, mezőgazdaság intenzív fejlesztése a térség természeti értékeire, adottságaira alapozva. • Új, genomikai alapú technológiák szabályozási feltételeinek megteremtése, a tradíciót és világszínvonalat szem előtt tartó kutatási háttér és gyakorlati mezőgazdaság megalapozása: szabályozás–képzés–gyakorlat. • Szakmai vezető szerep az ágazati (FVM) minisztériumnak (szakmai vezető legyen, ne bürokratikus!). Hosszú távú koncepció a mezőgazdaságnak, amit pillanatnyi politikai érdek alapvetően nem befolyásolhat. Ez teljesen új szemléletű szervezetet (szakmai kiválóságra alapozva, tradíciót és genomikával harmonizáló csúcstechnikát) igényel. • A cégeket kötelezni és érdekeltté kell tenni, hogy a környezetbiztonsági, ill. élelmiszerbiztonsági adatokat ne tarthassák vissza üzleti titokra hivatkozva.
Az ipari biotechnológia területén az alábbi feladatokat kell megoldani a fenntartható fejlődés érdekében: • Meg kell alkotni egy egységes Megújuló Energia Törvényt széles társadalmi vitát követően, a hazai élvonalbeli szakemberek, társadalmi szervezetek bevonásával. • Egyszerűsíteni, ésszerűsíteni és egységesíteni kell az ipari biotechnológiai eljárások termelési szintű megvalósítását. • Következetesen alkalmazni kell a „szennyező fizet” elvét a gazdasági élet minden területén. • A környezetvédelmi bírságokat következetesen be kell hajtani, és azt teljes egészében a fenntartható fejlődést elősegítő, modern genomikai megoldásokat alkalmazó eljárások kidolgozására és piacra juttatásának támogatására kell fel használni.
• A kutatás szabadságának biztosítása mindkét irányban, azaz a cégek ne korlátozhassák a köztermesztésben lévő jogvédett genotípusokkal/fajtákkal végezett vizsgálatokat, a hatóságok pedig ne gördítsenek tudományosan alá nem támasztott akadályokat a cégek kísérletei elé.
79
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP)
Adatfeldolgozás, bioinformatika munkacsoport
STRATÉGIAI KUTATÁSI TERV
Összeállította Barta Endre Patthy László
81
1. Helyzetelemzés 1.1 A Bioinformatika és adatfeldolgozás munkacsoport célja és működési területének meghatározása A Genomikai Nemzeti Technológiai Platform Bioinformatika és adatfeldolgozás munkacsoportja a genomikához kapcsolódóan elsősorban három területet vizsgál: 1. Mivel a genomika legnagyobbrészt a megszekvenált genomok vizsgálatán alapul, a hozzá kapcsolódó bioinformatika fő területe az elsődleges és a származtatott szekvencia információk elemzése. Ez magába fogalja: a. Az elsődleges szekvenálási adatok feldolgozását, a genomszekvencia összerakását. b. A genom annotációt, amely alatt nem csak a gének (kódoló, pszeudo, riboszomális és transzfer RNS, kis RNS, mikro-RNS, nem-kódoló RNS stb. gének), genomra térképezését, hanem más tulajdonságok, mint például a repetitív szekvenciák, a DNS összetétel (például CpG szigetek) vagy éppen a kromatin szerkezet annotációját is. c. Az összehasonlító genomvizsgálatot, amely során különböző egyedekből, fajtákból vagy fajokból származó teljes vagy részleges genomszekvenciákat hasonlítanak össze és elemeznek. 2. A második fontos kihívás, a genom szintű vizsgálatok adatainak a számítógépes feldolgozása és elemzése. Ez tulajdonképpen a funkcionális genomika bioinformatikai támogatása. Jellemző, hogy ezekben az esetekben legtöbbször a vizsgált élőlény teljes genomszekvenciája ismert, ez teszi lehetővé a genom szintű vizsgálatokat. A legismertebb példa erre a mikroarray technika, amikor például egyszerre több, akár az összes gén expresszióját lehet vizsgálni. 3. Különálló területként említhetjük az előző két ponthoz kapcsolható, de inkább informatikai jellegű fejlesztéseket. Ezeket sokszor nem is 82
biológusok, hanem például matematikusok, informatikusok végzik, és jellemző rájuk, hogy termékeiket nem csak a biológiában, hanem akár más tudományágakban vagy éppen a mindennapi életben is fel lehet használni. Az is előfordul, hogy más tudományágakban bevált algoritmusokat implementálnak bioinformatikai programokhoz. Jó példa erre például a mikroarray feldolgozásban használt különféle klaszterező algoritmus, a genomillesztéshez használt módszerek vagy éppen a Google kereső algoritmusai, amelyek előbb-utóbb fel fognak bukkanni a genomikában is. Ezt a területet is két részre lehet bontani: a. A bioinformatikában használt programok, alkalmazások és az azok alapjául szolgáló algoritmusok fejlesztése. b. A bioinformatikai adatok tárolásához, megtekintéséhez, böngészéséhez és irányított elemzéséhez szükséges adatbázisok fejlesztése és fenntartása.
1.2. A genomikához vezető út a bioinformatikában A bioinformatikáról tulajdonképpen onnantól lehet beszélni, hogy először álltak a kutatók rendelkezésére szekvencia információk. Bár már az 50-es években meg tudták határozni kis peptideknek az aminosav sorrendjét, a bioinformatika robbanásszerű fejlődése, párhuzamosan a szekvenálási technológiák javulásával, a 70-es évekre tehető. Ebben az időszakban kezdték el a bioinformatikusok kidolgozni a szekvencia analízis legfontosabb algoritmusait, mint például a globális illesztést, a fehérjék kétdimenziós struktúrájának a meghatározását vagy a filogenetika alapmódszereit. A 80-as években a DNS szekvenálás térnyerése megindított egy folyamatot, amikor már szükség volt az adatok adatbázisba rendezésére, így kifejlődtek a legfontosabb és a mai napig is használt adatbázisok, mint az EMBL/GENBANK/ DDBJ elsődleges DNS adatbázisok, a SWISSPROT/ PIR fehérje adatbázisok, a PROSITE fehérjékre jellemző motívumokat, módosulásokat tartalmazó adatbázis, az EPD az eukarióta promóter
adatbázis vagy a TRANSFAC, a transzkripciós faktor kötőhely adatbázis. A 90-es évek közepén azonban egy kisebb törést lehetett megfigyelni a bioinformatika fejlődésében, ugyanis kiderült, hogy nagyon nehéz az egyes gének szekvenciájának elemzésével általános következtetéseket levonni. A fellendülést a genom szekvenálások elindulása indította meg ismét, amit az utóbbi években elterjedt új generációs szekvenálási technológiák (Next Generation Sequencing, NGS) csak tovább fokoztak.
1.3. A bioinformatika magyarországi története A nyolcvanas évek végén elsősorban a szekvenálási technikák elterjedésével Magyarországon is szükségessé vált a szekvenciák számítógépes kezelése. Erre az időszakra tevődött az első személyi számítógépek behozatala is az országba. Ez fontos volt, mivel az addig főleg az egyetemek informatikai karain használt (szó szerint) nagy számítógépekre nyugaton nem fejlesztettek bioinformatikai programokat, a COCOM listás számítógépek pedig nem voltak elérhetőek a kutatók számára. Az első PC-ket nyugatról hazatérő kutatók hozták be az országba, és ezzel együtt már néhány bioinformatikai program is bekerült az országba, így például a Cornell Egyetem híres nucaln és protaln programjai. Megindult a programfejlesztés is, a szegedi József Attila Tudományegyetem Genetika Tanszékén és az SzBK-ban is térképező és egyszerű szekvencia analizáló programokat fejlesztettek. 1990ben megnyitották a gödöllői Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóközpontot, ahol már egy akkor még COCOM-listás MicroVAX számítógép és a hozzá kapcsolódó PC terminálok szolgálták a kutatást. A kilencvenes évek végéig a fő szekvencia analizáló programcsomag a GCG volt, amit először Gödöllőn telepítettek a MicroVax szerverre, majd az SzBK Enzimológián és később a Debreceni Egyetemen is egy-egy SUN UNIX alapú szerverre telepítettek adatbázisokkal együtt. 1993-ban a gödöllői MBK hivatalosan csatlakozott az Európai Molekuláris Biológiai Hálózathoz (European Molecular Biology Network, EMBnet) mint magyar központ („node”). Ezzel azt vállalta, hogy a GCG programcsomag liszenszét minden
évben megvásárolja, az adatbázisokat napi alapon frissíti, és mindezeket ingyen elérhetővé teszi a magyar kutatók számára. Sok kutatónak abban az időben a gödöllői szerver jelentette az egyedüli e-mail levelezési lehetőséget is a szekvenciaanalízis mellett. Teljesen bioinformatikai jellegű kutatások az országban először az SzBK Enzimológiai Intézetében folytak, ahol Patthy László végzett úttörő munkát az extracelluláris fehérjék doménszerkezetének a felfedésével. Az MBKban Pongor Sándor köré gyűlt egy kisebb bioinformatikai csoport, azonban később közülük mindenki külföldre távozott Barta Endre kivételével, aki a gödöllői EMBnet központ vezetőjeként 1993-tól csak bioinformatikai kutatásokkal foglalkozott. 2000 után aztán több fontosabb, a genomikához konkrétan köthető, bioinformatikával is foglalkozó kutatócsoport is kialakult. Az SzBK Enzimológiai Intézetében a Patthy László vezette Funkcionális genomika csoport, az SzBK-ban a Pongor Sándor vezette Bioinformatika, a Debreceni Egyetemen az OEC Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézetében a Fésüs László és Nagy László által vezetett Apoptózis és genomika csoport, a Semmelweis Egyetemen a Falus András vezette Genetikai-, Sejt- és Immunológiai Intézet Orvosi Genomika Csoportja, valamint a martonvásári Mezőgazdasági Kutatóintézetben a Balázs Ervin vezette Alkalmazott genomikai osztály. Az ELTE-n Tóth Gábor és Miklós István is elkezdett több bioinformatikai projektet, de később Tóth Gábor az MBK-ba, Miklós István pedig a Rényi Intézetbe távozott. A Szegedi Tudományegyetemen a Biotechnológia Tanszéken kezdődtek elsősorban a baktériumgenomikához köthető bioinformatikai projektek. Gödöllőn az MBK-ban 2001-ben Patthy László segédletével megalakult egy Bioinformatikai csoport, amelyet 2005-től Barta Endre vezetett, az intézet vezetése azonban 2008-ra teljesen leépítette, és meg is szüntette a csoportot. Fontos megemlíteni, hogy az SzBK-ban, a Semmelweis Egyetemen és a Debreceni Egyetemen is, elsősorban az előbb említett csoportokoz köthetően, több mikroarray, SNP és genomikai „core” facilitás kezdte el a működését.
83
1.4. A bioinformatika mai helyzete Magyarországon Az előbbiekből következően a bioinformatika mai magyarországi helyzetét jelentősen befolyásolta, hogy nem alakultak ki erős bioinformatikai csoportok Magyarországon, amit meg legnagyobbrészt azzal lehet magyarázni, hogy magyarországi csoportok nem csatlakoztak egyetlen nemzetközi genomikai (genom szekvenálási) projekthez sem, és az első magyar genom projektre is 2009-ig kellett várni. Bár több jelentős magyar bioinformatikai témájú publikáció is megjelent, igazából egyetlenegy pusztán genomikai bioinformatikával foglalkozó csoport sem tudott megerősödni Magyarországon. Ehelyett sok bioinformatikával foglalkozó kutató külföldön talált munkát, és több olyan kutató is van, aki az IT iparba távozott felhasználva a bioinformatika művelése során megtanult programozási, rendszerszervezési ismereteit. Mindezek ellenére az utóbbi egy-két évben talán elindult valami kedvező folyamat, amit a következőkkel lehet bizonyítani: 1. Az OTKA keretén belül önálló zsűrit kapott a bioinformatika 2007-ben, ami először tette lehetővé, hogy a kutatók bioinformatikai témájú pályázatokat eséllyel adjanak be. Sajnos azonban kiderült, hogy a zsűrihez inkább a bioinformatika algoritmus-fejlesztési területéhez, a proteomikához, a rendszerszemléletű biológiához és más „egzotikus” teljesen interdiszciplináris bioinformatikaibiofizikai területekhez tartozó pályázatokat adtak be, genomikai témájúakat alig, és forráshiány miatt azok se nyertek. 2. Megalakult a Magyar Bioinformatikai Társaság, ami sikeresen összegyűjtötte a bioinformatikával foglalkozó magyar kutatókat, és konferenciák szervezésével fórumot teremtett nekik. 3. 2000 után meghonosodott a mikroarray technológia Magyarországon. Előbb Szegeden az SzBK-ban, majd a Semmelweis és a Debreceni Egyetemen, majd Gödöllőn az MBK-ban és Martonvásáron is elkezdtek mikroarray kísérleteket végezni különböző platformokon. A mikroarray eredmények 84
kiértékelése pedig bioinformatikai módszereket kíván, tehát ezeken a helyeken a bioinformatika is erősödött. 4. A bioinformatika, genomika egyik fontos ága az adatbázisok készítése. A 2005-ös Nucleic Acids Research (NAR) adatbázis számában publikálták az első két teljesen magyar fejlesztésű adatbázist (az SzBK Enzimológiáról a PDB-TM és az MBK-ból a DoOP adatbázis), majd később újabb nemzetközi jelentőségű magyar adatbázisokat publikáltak, mint például ugyancsak az Enzimológiáról a MisPred adatbázist. Az adatbázisok fejlesztéséhez genomikai, bioinformatikai módszereket kell használni, így ezek is fontosak a genomika magyarországi fejlődése szempontjából. 5. 2000 után több magyar kutatóintézetben is üzembe helyeztek második generációs kapilláris technológiát használó automata szekvenátorokat, ám a genomika szempontjából az igazi áttörés, hogy 2009ben két cég is (a KPS és a Baygen) beszerzett egy-egy új generációs szekvenátort, ami kétség kívül hatalmas lökést ad a genomikai bioinformatika hazai fejlődésének. 6. Egészen 2009-ig a magyar genomika fejlődésének egyik jelentős hátráltatója az volt, hogy nem indult magyar genom projekt, és a magyar kutatók egyetlen egy külföldi genom programhoz se csatlakoztak, miközben nyilvánvaló, hogy amelyik csoport csatlakozott egy ilyenhez, ott a bioinformatika is hatalmas fejlődésnek indult. Ennek az az oka, hogy egy genom program gyakorlatilag két részből áll, egyrészt a klónozásból, a térképezésből és a szekvencia meghatározásából, másrészt a kapott szekvencia bioinformatikai feldolgozásából, ami magába foglalja a szekvencia összerakását, annotációját és az elemzését is. 2009-ben végre elindult az első magyar genom projekt, amelynek során egy a BIOMI Biotechnológiai Szolgáltató Kft. által vezetett konzorcium a magyar mangalica sertésfajta genomszekvenciájának
a meghatározását tűzte ki többek között célul. A szekvenálást a két magyar új generációs szekvenátorral rendelkező cég végzi, a bioinformatikai feldolgozást pedig az azóta megszűnt MBK Bioinformatikai csoport és a magyar EMBnet node volt infrastruktúráján végzik.
1.5. A bioinformatika nemzetközi helyzete A 80-as években elsősorban az elsődleges adatbázisok fejlesztésével párhuzamosan kialakultak a nagyobb bioinformatikai központok. Európában az EMBL adatbázis fejlesztése Heidelbergben kezdődött az EMBL laboratóriumban, majd létrejött Cambridge mellett a hinxtoni Genome Campus területén az Európai Bioinformatikai Intézet (European Bioinformatics Institute, EBI). A SWISSPROT, a PROSITE és az EPD adatbázisokat a svájci Lausanneban fejlesztették előbb csoport szinten, majd megalakult a Svájci Bioinformatikai Intézet (Swiss Institute of Bioinformatics). Amerikában az egyes, a bioinformatika fejlődésében jelentős szerepet játszó egyetemek mellett (Wisconsin-i Egyetem, UCSC stb.) a Washington melletti Bethesdában működő, a GENBANK adatbázist fejlesztő NCBI a legjelentősebb bioinformatikai központ. Kevésbé jelentős szerepe van Japánban a DDBJ adatbázissal kapcsolatban 1995-ben alapított „Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan” bioinformatikai központnak. A 90-es években Európában jelentős szerepe volt a bioinformatika fejlődésében az EMBnetnek. Segítségével országonként kialakult egy-egy bioinformatikai központ, ezzel az adott ország kutatói használhatták a helyi napi frissítésű bioinformatikai adatbázisokat és szekvencia elemző programokat. Az EMBnet ezen kívül jelentős szerepet vállalt a bioinformatika oktatásában elsősorban a már végzett kutatók számára. A 90-es évek végétől az jellemző, hogy a bioinformatika terén azok az intézetek/kutatóhelyek illetve csoportok tudtak jelentősen fejlődni, amelyek csatlakoztak egy-egy genom projekthez. Jellemző az is, hogy mivel a szekvenálás költségei nagyon magasak voltak, azok a csoportok/intézetek tudtak csatlakozni ilyen projektekhez, amelyek erre célzott állami támogatást kaptak. Legjobb példa erre az angol Sanger Intézet, vagy az ugyancsak a humán genom programban (is)
részvevő francia Genoscope. Nemzeti szintű és finanszírozású genom projektre jó példa a szőlő genomszekvenciájának a meghatározása, amelyet Olaszország és Franciaország állami szinten támogatott. Több esetben a szekvenálás szélesebb nemzetközi együttműködésben valósult meg, amire jó példa a burgonya és a paradicsom szekvenálása, ahol az egyes kromoszómákat osztották el különböző csoportok között. Fontos megjegyezni, hogy ezekben a genom projektekben nem, vagy csak nagyon elvétve találhatóak kelet-európai csoportok, amiből következően ezen országok a bioinformatika és a genomika területén is jelentős hátrányba kerültek. Ezt bizonyítja az oktatás helyzete is, hiszen míg például a nyugat-európai országokban mindenhol a jelentősebb egyetemek indítanak egyetemi és PhD bioinformatikai szakokat, kurzusokat, addig a kelet-európai országokban (és így Magyarországon is) egyszerűen nincs annyi bioinformatikával/ genomikával foglalkozó kutató, akikre ilyeneket alapozni lehetne.
2. Jövőképe A következő jövőképek a magyar bioinformatika fejlődési lehetőségeit vázolják fel, a fejlődés legfontosabb elemeit, feltételeit szem előtt tartva. A jövőképeket az alábbi mátrix celláiként jeleníthetjük meg legtömörebben, ahol a mátrix sorai az ország által követett stratégiát vagy annak hiányát jelzik, az oszlopok pedig azt a kiemelt fontosságúnak értékelt dimenziót, hogy a felhasználók elutasítóan vagy támogatóan fogadják a bioinformatikai vívmányokat. Fontos hangsúlyoznunk, hogy a „stratégia” dimenzió nem önmagában a stratégia meglétére vonatkozik, hanem annak megvalósítására, megvalósulására. Egy érdemi változásokat megcélzó, megalapozott és hatásos stratégia kidolgozásának és megvalósításának jelentőségét számos külföldi példa mutatja. Gondolhatunk például az USA (NCBI), Európa (EMBL-EBI) stratégiáira, ahol világos célokat kitűzve dolgoztak ki központi programokat, fejlesztési terveket (pl. az európai ELIXIR program). Ezeknek a programoknak a hatása elsősorban hosszú távon érvényesül, tényleges gyakorlati hasznosításukra a biotechnológiai, gyógyszeripari, egészségügyi alkalmazásokban kerül sor.
85
Nincs stratégia, vagy nem valósul meg
Aktív, megvalósuló stratégia
Gyenge vagy átlagos társadalmi elfogadottság
Optimális társadalmi támogatottság
„Sodródás” A bioinformatika hazai fejlődése a jelenlegi szinthez képest is visszaesik. Külföldi innovatív termékek „fogyasztása”. Alul- és dezinformált társadalom negatív attitűddel. Romló kutatói, oktató kilátások, csökkenő színvonalú élettudományos közép- és felsőfokú oktatás.
„Megszegett ígéretek” Koordinálatlan fejlődés a K+F, innovációs törekvések, orvosi, üzleti alkalmazások területén. Csökkenő kihasználtságú bioinformatikai infrastrukturális kapacitások. Az ipar számára érdektelen akadémiai K+F tevékenység. Külföldi innovatív termékek „fogyasztása”. A kutatók és a társadalom közötti párbeszéd ad hoc jellegű, szervezetlen.
„Lassú víz” Lassú fejlődés, azaz a nemzetközi lemaradás tartósul. A kutatási eredmények a nemzetközi trendeknél lassabban kerülnek át a gyakorlatba. A felhasználók elégtelen, nem meggyőző informálása.
„Felzárkózás és kitörés” Gyors felzárkózás a nemzetközi élvonalhoz; egyes területeken (pl. IT, gyógyszeripar) kitörési lehetőségeket nyújtó fejlesztések bevezetése. Aktív és szervezett párbeszéd folyik a kutatók és felhasználók között.
A bioinformatika fejlődési lehetőségeinek tekintetében Magyarországon meghatározónak tekintjük a felhasználók (biotechnológia, gyógyszeripar és egészségipar) általi támogatottság mértékét. A támogatottság szintjének növeléséhez a bioinformatikusok és a felhasználók közötti intenzívebb párbeszéd szükséges. Ennek a törekvésnek a sikere nagymértékben függ attól, hogy sikerül-e átfogó, jól megalapozott, meggyőző fejlesztési stratégiát kidolgozni és végrehajtani.
A Bioinformatika hajtóerői fontossági sorrendben: 1. A genom megismerésének igénye: a. tudományos megismerés (különböző élőlények – köztük kiemelt fontossággal az ember – genomjának megismerése), b. a személyes emberi genom megismerésének igénye. 2. A felhasználók általi elfogadottság. 3. Társadalmi és gazdasági igények: magas hozzáadott értéket képviselő, bioinformatikai eszközök felhasználásával kifejleszthető termékek iránti kereslet:
86
a. Orvosi alkalmazások (költséghatékony gyógyszerek és a személyre szabott orvoslás társadalmi szinten történő hasznosítása, a genomikán alapuló diagnosztika és terápia finanszírozása az egészségbiztosítási rendszerben); b. Gyógyszeripar, biotechnológia (bioinformatikai eszközök felhasználásával történő fejlesztés); c. Mezőgazdaság (növénynemesítés, állatnemesítés, élelmiszerek molekuláris ellenőrzése, diagnosztika, személyre szabott táplálkozás); d. Környezetvédelem; e. Kommersz genomika (ténylegesen nem használható eredményeket nyújtó, mégis eladható alkalmazások). 4. Tudományos és technológiai fejlődés, ezen belül is kiemelten az IT fejlődés (adatok értelmezése, illetve felhasználóbaráttá történő alakítása ➙ szoftverfejlesztés). 5. Igazodás a nemzetközi trendekhez (amerikai és EU trendek). 6. K+F irányváltás, nemzeti K+F stratégia részévé válik a genomika. 7. Fenntartható fejlődés (agrár-, élelmiszeripar és környezetvédelem).
2.1. „Felzárkózás és kitörés”: A jövőkép összefoglalása A bioinformatika folyamatosan fejlődik, nemcsak követő, hanem úttörő kutatás-fejlesztés is folyik Magyarországon, a bioinformatika fontos társadalmi és gazdasági igények kielégítéséhez járul hozzá. A felhasználók igénylik a bioinformatikai K+F és innováció támogatását, és követelik az eredmények alkalmazását. A bioinformatika az élet- és orvostudományok integráns részévé válik, az oktatás gyorsan továbbadja a kutatási eredményeket. A jövőkép fő jellemzője, hogy a bioinformatikához pozitívan viszonyul a
társadalom és a szakmai közvélemény is, a területet a progresszió letéteményesének tekintik. Ez megjelenik a bioinformatika KFI tevékenységek állami és vállalati finanszírozásában is. Így a legfontosabb hajtóerők a megismerési vágy mellett a magas szintű társadalmi elfogadottság és az anyagi támogatás. A legfontosabb keretfeltételek tehát mind optimálisak. Az alapkutatás magas színvonalú, nemzetközileg is versenyképes csoportok működnek a hazai egyetemeken és kutatóintézetekben, egymással hatékonyan együttműködve, sikeres hálózatokat képezve. Anyagilag jól ellátottak (pl. egy Nemzeti Bioinformatikai Program keretében célzott támogatásokban részesülnek). A munkát jól szervezett központ segíti, mely az ELIXIR program eredményeként létrejövő hálózat magyar nemzeti központjának szerepét tölti be. A nemzetközileg versenyképes alapkutatások jelentős külső kapcsolatokat, együttműködéseket eredményeznek, és jelentős külföldi, döntően EU-támogatásokat is hoznak. A bioinformatikai megközelítéseket használó és azon alapuló kutatások vonzóak a fiatal kutatók számára: ezért számos fiatal kutató kezd ilyen témájú kutatást, illetve jelentős a verseny a bioinformatikát művelő kutatócsoportokba való bejutásért. Az alapkutatást végző munkacsoportok eredményei spin-off és start-up cégek alapításához vezetnek. A bioinformatikai célú és alapú alkalmazott kutatás is fejlett. Ez egyrészt az alapkutatást is végző kutatócsoportok számára adott ipari megrendelésekből adódik, másrészt az alkalmazott kutatást művelő kis- és közepes méretű cégek (pl. biotech vállalkozások) és a gyógyszergyárak együttműködésén alapul. Az alkalmazott kutatást végző cégek összehangolják, egyeztetik a nagy értékű infrastruktúrák felállítását és működtetését célzó erőfeszítéseiket. Jelentős, az európai rendszerekhez (vö. ELIXIR program) szorosan kapcsolódó bioinformatikai hálózat épül ki. A hazai gyógyszeripar, biotechnológia nagymértékben támaszkodik a hazai K+F infrastruktúrára, és sok szálon működik együtt a kutatóhelyekkel és KKV-kel. Hazai és külföldi cégek KKV-k által előállított szellemi termékeket, vagy sikeres, K+F-re szakosodott cégeket vásárolnak. Külföldi befektetőket is vonzanak a magyar bioinformatikai cégek. Különösen 87
jelentős az információtechnológia beépülése a bioinformatikai alkalmazott kutatásokba. Az IT ipar önálló fejlesztései is segítik a bioinformatikai K+F-t. A bioinformatika mint módszer és szemlélet interdiszciplináris módon hatja át a magyar életés információs tudományt. Különösen jelentős az orvostudományt, gyógyszerfejlesztést érintő fejlődés. A fentiek alapja egy jól kimunkált nemzeti bioinformatikai fejlesztési stratégia megvalósítása, ami összehangolja az infrastruktúra-fejlesztést is, s ezzel megelőzi a szellemi és pénzügyi erőforrások szétforgácsolódását, a pazarlást.
2.2 „Lassú víz” A jövőkép összefoglalása Bár a bioinformatika fejlődése elindul, hamar megtorpan, így annak ellenére, hogy nemcsak követő, hanem úttörő kutatások és fejlesztések is elindulnak, a bioinformatika nem tud jelentős mértékben hozzájárulni a társadalmi-gazdasági fejlődéshez. A felhasználók az egyes bioinformatikai alkalmazások alapos megismerése elől elzárkóznak, azokkal szemben elhamarkodottan, megalapozatlanul, negatív előítéletek által befolyásolva alakítanak ki véleményt. A kidolgozott stratégia érvrendszerének felhasználásával sikerül meggyőzni a vállalati és tudománypolitikai döntéshozókat, hogy érdemes invesztálni bioinformatikai KFI-be, azonban ezeknek a ráfordításoknak az aránya csökkenő tendenciájúvá válik, mivel mind az ipari, mind az állami támogatások újraértékelése a kiadások más területekre történő átcsoportosításához vezet. Stagnál a bioinformatikai termékek, szolgáltatások felhasználása, nem hatja át a bioinformatikai szemlélet az egészségügy, az ipari ágazatok és a környezetvédelem fejlődési koncepcióit. Így a bioinformatika végső soron nem gyakorol semmilyen érzékelhető befolyást a társadalomra. 88
Ezen a ponton a jövőkép kettéválik és valamelyik szomszédos jövőkép felé indul meg a további változás. A pesszimista változat szerint a negatív hatások tovább erősödnek, a stratégia fokozatosan elhalványodik, súlytalanná válik, ezért Magyarország a korábbi anyagi és szellemi befektetések ellenére a „sodródás” állapotába kerül. Az optimista változat szerint a bioinformatika meghatározó szereplői folyamatosan, szisztematikusan, közérthetően és meggyőzően tájékoztatják a társadalmat, hatékony párbeszédet alakítanak ki, és ennek eredményeként sikerül a társadalom negatív attitűdjét pozitívvá alakítani. Bár jelentős időveszteséggel, de végső soron Magyarország eléri az optimális jövőképben felvázolt állapotot.
2.3. „Megszegett ígéretek” A jövőkép összefoglalása A társadalom igényli és követeli a bioinformatika elismerését és alkalmazását, megjelennek a bioinformatikához kapcsolódó állami és vállalati források. A bioinformatika ennek ellenére nem tud az élet- és orvostudományok integráns részévé válni, és az eredményeket sem terjeszti a szükséges széles körben az oktatási rendszer. Így a bioinformatika nem válhat a magyar KFI rendszer meghatározó elemévé: a Magyarországon folyó bioinformatikai KFI tevékenységek szétaprózódnak, az infrastrukturális beruházásokat nem hangolják össze, sok a párhuzamosan, alacsony kihasználtsággal működtetett K+F kapacitás, és nincs hatékony együttműködés az ipari és kutatói szféra között sem. Mivel a társadalom éhes a bioinformatika új eredményeire, de ezzel párhuzamosan nem nő a belső kínálat, Magyarország a bioinformatikai technológiák vásárlójává válik, alapvetően a külföldi alkalmazások lesznek elérhetőek. Társadalmi nyomás hatására ugyan elindulnak államilag támogatott kutatási programok, de a hazai intézmények érdekellentétei lelassítják, vagy rosszabb esetben eleve kudarcra ítélik ezen programok megvalósulását.
2.4. „Sodródás” A jövőkép összefoglalása Tartalmazza mind a „megszegett ígéretek” mind a „lassú víz” jövőképek negatívumait, azok „negatív szinergiájában”. Nagyon sötét jövőkép! A hazai sajátosságokat figyelmen kívül hagyó „importált” igények kielégítésére importált alkalmazások jelennek meg Magyarországon. Az alul- és dezinformált társadalom nem nyitott a bioinformatika eredményeire, célzott állami támogatás nem is jelenik meg sem az ipari ágazatok, sem az egészségügy területén. Nincs stratégia, azaz nincsenek elemzések, elképzelések, korszerűsítési törekvések. Gyógyszer- és biotech cégeknél illetve egyetemi, akadémiai bázisokon ugyan folynak kutatások, de ezek leginkább egymástól függetlenül történnek, egymás igényeit és lehetőségeit nem veszik figyelembe, leginkább külföldi megrendelők „beszállítóiként” dolgoznak a magyar kutatók. Vannak közös fejlesztések is, de azok finanszírozására nincs célzottan elérhető támogatás. A kedvezőtlen körülmények ellenére létrehozott piacképes termékek értékesítése sem itthon történik, a magyar piacra már csak elavulása után, külföldről jutnak vissza ezek a termékek. Végső soron a társadalom kutatásellenes attitűdje olyan szintre jut, hogy Magyarországon még az alapkutatás is szinte lehetetlenné válik. Ez az élettudományi oktatók és kutatók kivándorlásához vezet, ami viszont a természettudományos képzés további romlását eredményezi.
Stratégiai Kutatási Terv K+F területek és célok Ha a genomika történetét nézzük, nyilvánvaló, hogy a szekvenálandó fajok kiválasztásánál két fő szempont volt. Az egyik a hasznosíthatóság, tehát olyan új tudományos ismeretek szerzése, amelyekkel vagy a gyógyításban vagy a mezőgazdaságban vagy a biotechnológiában olyan terméket lehet fejleszteni, amely hasznot hoz. A másik, ugyancsak nem elhanyagolható és az előzővel azért összefüggő szempont, a tudományos megismerés igénye, az, hogy például nyomon tudjuk követni az evolúciós folyamatokat a genom szintjén. Erre jó példa a gerinces fajok
szekvenálása, hiszen miután a legfontosabb célt, a humán és a fontosabb genetikai modellállatok genomszekvenciáját meghatározták, elkezdték egyrészt a mezőgazdaságilag fontos fajok (szarvasmarha, csirke, sertés, juh, ló, kutya), másrészt az evolúciósan érdekes fajok (például a kacsacsőrű emlős, a Monodelphis domestica, a karmosbéka stb.) szekvenálását is. Jól nyomon követhető cél, hogy az evolúciós fa minden ágáról legyen olyan faj, amelynek meghatározzák a szekvenciáját. Ma már nincsenek nagyobb lyukak a fán, ezért a legjellemzőbb, hogy elkezdték több, már ismert genomszekvenciájú faj újraszekvenálását is. Emellett nekiláttak egyes nagyobb genomú, eddig megszekvenálhatatlannak tartott fajok szekvenálásának (például a búza), valamint elkezdték a kisebb gazdasági jelentőségű mezőgazdasági fajok valamint egyes fontos mezőgazdasági fajok változatainak a szekvenálását is. Az új generációs szekvenálási módszerekkel történő genom szekvenálás lehetővé teszi, hogy pontosabb legyen a szekvencia, hogy feltérképezzék a genom változatosságait (SNP-k CNV-k), valamint hogy nagyobb genomok szekvenciáját is meghatározzák.
3.1.1. Orvosi genomika A genomika egyik legfontosabb felhasználási területe a gyógyászati kutatás. Természetesen ebben nem csak a humán genom szekvenciáját használják, hanem más, rendszertanilag akár távol lévő fajok szekvenciáit is. A gyógyászat területén a következő területeken lenne szükséges bioinformatikával megerősített kutatás-fejlesztés: • Egyes, különböző betegségekben szerepet játszó gének vizsgálata „klasszikus” genomikai módszerekkel. Ebbe elsősorban a transzkriptomikai módszerek tartoznak, így mikroarray vizsgálatok, valamint az egyes gének expressziója szabályozásának a kutatása a promóter régió bioinformatikai és kísérleti elemzésével. Fontos szerepe lehet ezekben a vizsgálatokban az összehasonlító genomikai módszerek széles körű felhasználásának is. • Egyes betegségek genetikai okainak a felderítése SNP genotipizálással (teljes genom asszociációs vizsgálatok, GWA). Jelenleg ez a leggyorsabban fejlődő gyógyászati kutatási terület, eredményeit a legrangosabb újságokban publikálják, ugyanakkor sajnálatos módon 89
Magyarországon csak egy-két példát látunk rá. A hagyományos magyar klinikai gyógyászat fejlettsége, a biobankok létrejötte lehetővé tenné, hogy több, a magyar lakosságot súlyosan érintő betegséget (például a szívinfarktus, a különböző rosszindulatú daganatok, cukorbetegség, elhízás stb.) is elkezdjünk vizsgálni ilyen módszerrel. Ehhez nagyon fontos lenne a megfelelő kutatási infrastruktúra megteremtése is (lásd később). Az ilyen típusú vizsgálatok eredményeképp pedig újabb célgének kerülhetnének a látókörünkbe, amelyeket aztán az első pontban részletezett módszerekkel lehetne vizsgálni. • Daganatos betegségek okainak, következményeinek a kutatása a még egészséges és a beteg szövetek teljes genomszekvenciájának az összehasonlításával. • Várhatóan egy-két éven belül ezer dollár alá süllyed egy teljes humán genom megszekvenálásának a költsége. Ez új távlatokat fog megnyitni a gyógyászati kutatásokban, amire fontos lenne időben felkészülni. Ma már nem tudományos fikció, hogy a korházba bekerült betegnek nem csak a vérképét, a cukor-, zsír-, hormon- vagy különböző enzimszintjeit mérik meg, hanem meghatározzák a genomszekvenciáját is, és ha szükséges, meghatározzák a rokonai vagy akár egy biobankból elővett mintából a már elhunyt felmenői genomszekvenciáját is. Ennek nemcsak diagnosztikai jelentősége lehet, hanem nagyban segítheti az adott betegség gyógyítását célzó kutatást is azzal, hogy a betegség okairól, kialakulásának a mechanizmusáról pontosabb képet kaphatunk. • Az orvosi diagnosztika területét is forradalmasíthatja a közeljövőben a genomika. Nemcsak a fent említett teljes genom szekvenálás révén, hanem annál jóval olcsóbb és egyszerűbb, szekvencián alapuló diagnosztikai kitek tömkelegét fogják a közeljövőben kidolgozni. A bioinformatika feladata ebben többek közt az lesz, hogy folyamatosan (az újabb és újabb szekvencia adatok figyelembe vételével) frissítse és
90
ellenőrizze a használt módszereket, és újabb, jobb markereket javasoljon. • A személyre szabott orvoslás területén is jelentős kutatás-fejlesztési erőfeszítések várhatóak a közeljövőben. Ismert, hogy az emberek genetikai hátterüktől függően másként reagálhatnak egyes gyógyszerekre. A jövő orvostudományának az egyik legjelentősebb kihívása, hogy mindenkinek a megfelelő gyógyszereket tudja ajánlani. • Az orvosi metagenomika területén is jelentős fejlesztések várhatóak, ugyanis a közelmúlt genomikai kutatási eredményei szerint jelentős szerepe lehet például az elhízásban a bél baktériumflórájának, vagy a bőr, a nyálkahártyák egészségét is jelentősen befolyásolják a rajtuk élő baktériumok, és nem csak genetikai anyagunkban, de a bennünk illetve rajtunk élő mikroorganizmusok mennyiségében, összetételében is jelentősen különbözünk egymástól.
3.1.2. Mezőgazdasági biotechnológia Míg a 2000-es évek elején a genomika fő érdeklődési területe a humán genom, valamint a fontosabb modellszervezetek genom szekvenciájának a meghatározása volt, az utóbbi években egyre nagyobb hangsúlyt kapott a mezőgazdaságilag fontos állatok és növények szekvenálása. Ebben szerepet játszott az is, hogy mára világossá vált, hogy a 90-es évek nagy mezőgazdasági vívmánya, a génmódosított növények és állatok kifejlesztése nem tudja megváltani a világot. Egyrészt nem annyival jobb és olcsóbb, mint sokan gondolták, másrészt jelentős társadalmi ellenállás is kibontakozott a használatuk ellen. Ez az ellenérzés különösen erős Magyarországon is, ezért fontos, hogy alternatív, modern módszereket találjunk a növény- és állatnemesítésre. A genomika erre kiválóan alkalmas, ahogy azt már sok komolyabb mezőgazdasági kutatásokat folytató országban felismerték. Ez azt jelenti, hogy állami szinten elkezdték a mezőgazdaságilag fontos fajok (rizs, kukorica, búza, marha, sertés, juh stb.)
genomjainak a szekvenálását, valamint kiemelten támogatták, támogatják a genomikán alapuló növény- és állatnemesítést. A genom szekvenálás fő előnyei a nemesítésben: • Átfogó ismeretet ad a géntartalomról és a genom felépítéséről, ezáltal segít megérteni például a nemesítés során bekövetkezett evolúciós folyamatokat, vagy például a heterózis hatást. • A genetikai és a genom szekvencia adatok összevetésével meg lehet keresni azokat a kulcsgéneket, amelyek a nemesítés szempontjából fontosak. • A Marker Asszisztált Szelekcióhoz (MAS) markereket lehet keresni. • Olyan SNP-ket lehet keresni, amelyek fontosak lehetnek egyes jellegekben való eltérésben, így célzottan ezekre lehet szelektálni. • Az egyes, a nemesítés szempontjából fontos jelleget (pl. rezisztencia vagy szárazságtűrés) hordozó fajták, fajok megszekvenálásával könnyen meg lehet találni az ezeket a jellegeket hordozó géneket. Ezek alapján a mezőgazdasági biotechnológia területén a következő területeken célszerű genomikai kutatás-fejlesztési projekteket indítani: • Marker asszisztált szelekció (Marker Assisted Selection, MAS). Ez tulajdonképpen egy felgyorsított nemesítés, amelynek a „hagyományos” formája rendkívül időigényes, ugyanakkor ezt a genomikai módszerek alkalmazásával jelentősen fel lehet gyorsítani. A módszer nagy előnye, hogy GMO-mentes fajtákat lehet kinemesíteni, tehát a társadalmi elfogadottsága is sokkal pozitívabb lehet. A genomika két szinten segíthet, egyrészt a már megszekvenált fajoknál a kísérletek megtervezése, a markerek keresése és vizsgálata, valamint a célgének nyomon követése sokkal egyszerűbb, másrészt előbbutóbb elérhetővé válik az a megoldás is, hogy a markereknek az utódnemzedékekben a fáradságos hagyományos (például PCR) úton történő tesztelése helyett egyszerűen megszekvenáljuk ezeket az egyedeket. Ugyancsak jelentős előny, hogy lehetővé válik
az egyes jellegek már embriókorban történő vizsgálata, amivel például egy húsmarha esetén éveket lehet megspórolni. A magyar mezőgazdaságban használt fajok közül ismert a szekvenciája az állatok közül a marhának, a sertésnek, a juhnak, a csirkének, és rövidesen várható a pulyka genom szekvenciája is. A növények közül ismert a rizs, a kukorica, a dohány, a repce, a burgonya és a paradicsom szekvenciája, és rövidesen várható a búza és a lucerna teljes genom szekvenciája. • Mezőgazdaságilag fontos fajok, fajták szekvenálása. Az új generációs szekvenálási technológia ma már lehetővé teszi, hogy egy-egy nagyobb (néhány százmillió) forintos pályázat keretében, egy teljesen új faj vagy fajta teljes genom szekvenciáját is meghatározzuk (2009-es adat, ugyanakkor a szekvenálás költségei rohamosan csökkennek). Ennek nemcsak a mezőgazdaság, hanem a biodiverzitás megőrzése, megismerése tekintetében is fontos szerepe lehet. Természetesen magától értetődik, hogy Magyarországnak e tekintetben az egyik legfontosabb feladata, hogy az őshonos és jellemző magyar fajtákat sorolja előre. Nagyon jó példa erre a már említett MANGFOOD konzorcium, akik többek közt elhatározták, hogy megszekvenálják a mangalica sertés genomját. Az elsőként szóba jöhető fajok az állatoknál a már említett mangalica mellett a magyar szürkemarha, a rackajuh, a világbajnok trófeákat adó szarvas, egyes pontyfélék vagy a jellegzetes magyar kutyafajták. A növényeknél a legfontosabb célnövény valamelyik magyar fűszerpaprika fajta lehet, valamint a különböző kiváló magyar gyümölcsfajták. • Eredetiségvédelem. A már említett MANGFOOD konzorcium fő célkitűzése, hogy egy egyszerű teszttel ellenőrizni lehessen a mangalica hústermékek eredetiségét. Ez nagyon fontos, és jövőben egyre jobban elterjedő módszer lesz az élelmiszer minőségellenőrzésben és az élelmiszerhamisítások elleni védelemben. Az eredetiségvizsgálat fontos lehet például a védett állatok (pl. a kerecsensólyom) vagy állatpopulációk (pl. a gemenci szarvas állomány) védelmében is.
91
3.1.3. Ipari biotechnológia A mikroorganizmusok használata az ipari biotechnológiában már régóta elfogadott és használt módszer. Ezen a területen az is teljesen elfogadott, hogy sokszor genetikailag módosított baktériumokat használnak különféle célokra. Természetesen a kilencvenes évek közepétől egymás után kezdték el megszekvenálni a különféle, az ipari biotechnológiában használt baktériumoknak a genomjait is. Ez természetesen ma is gőzerővel folyik, százával határozzák meg az iparilag fontos mikroorganizmusok (baktériumok, gombák, algák) genomszekvenciáját. Ez nagy lehetőséget ad a genomok elemzésére, az ipari biotechnológiai folyamatokban fontos kulcsgének megkeresésére, módosítására. Az utóbbi évek újdonsága a metagenomika, amikor is kevert tenyészeteknél, mintáknál határozzák meg a különböző hosszúságú DNS daraboknak a szekvenciáját, majd megpróbálják ezeket összerakni (ami természetesen nagy bioinformatikai kihívást jelent) és annotálni. A cél, amellett hogy a biodiverzitásról kapunk nagyon értékes információkat, az, hogy olyan új enzimeket, folyamatokat találjunk, amelyek aztán felhasználhatóak az ipar, a mezőgazdaság vagy éppen a gyógyítás területén. Magyarországon is nagy lehetőségei vannak a metagenomikai kutatás-fejlesztésének, az „átlagos” talaj és édesvízi flóra felmérésén kívül érdemes lenne vizsgálni olyan extrémitásokat, mint az alföld szikes talajainak, sós tavainak a baktériumflóráját vagy éppen a hőforrásainknak, termál kútjainknak a mikroorganizmusait.
• vagy egy új faj genomszekvenciáját határozzuk meg.
A fent felsorolt kutatási-fejlesztési területekre mind jellemző, hogy a jövőbeni fejlődésük nagyban összefonódik a genomikával. A genomikai kötődés abból áll, hogy a kutatás:
3.2. Együttműködések
• vagy egy már megszekvenált genom elemzésén alapul, • vagy egy már megszekvenált genomot vagy a közeli rokonát újraszekvenálunk azért, hogy az egyedek, a fajták, vagy a közeli rokon fajokról nyerjünk információt, hiszen tudjuk, hogy akár a diploid kromoszómapárok is viszonylag jelentősen eltérhetnek egymástól, 92
Mindhárom esetben jelentős bioinformatikai támogatást kíván a munka, hiszen egyszerre egy egész genomból származó információt kezelni, értékelni csak bioinformatikai módszerekkel lehet, és természetesen maga a szekvenálás is ma már egyre inkább arról szól, hogy a gépek ontják magukból a szekvenciát, a bioinformatikusok pedig feldolgozzák. Nem szabad ugyanakkor elfeledkezni arról, hogy a „hagyományosnak” számító kutató-fejlesztői munkában is egyre nagyobb szerepet kap a bioinformatika, gondoljunk csak a mikroarray adatok feldolgozására vagy az összehasonlító genomikai vizsgálatokra. Az új generációs szekvenálás elterjedése a direkt genomszekvenáláson kívül több téren is forradalmasította a molekuláris biológiát. Ilyenek az RNS szekvenálás (RNA-seq) a kromatin-immunoprecipitáció-szekvenálás (ChIP-seq), az exon-szekvenálás, a metagenomika vagy a TSS „tag” szekvenálás. A hagyományos expressziós mikroarray vizsgálatoknak ma már árban is versenyképes alternatívája például az RNS szekvenálás, a promóter vizsgálatokat pedig forradalmasította a ChIP-seq analízis. Mindezek a módszerek általánosan használhatóak a genomikában, közös jellemzőjük ugyanakkor, hogy mivel nagy mennyiségű adattal kell dolgozni, komoly bioinformatikai hátteret kíván az alkalmazásuk.
A bioinformatikára jellemző, hogy kétféleképpen vesz, vehet részt a kutatás-fejlesztésben. Egyrészt bioinformatikai csoportok végezhetnek pusztán in silico fejlesztéseket, amelyek lehetnek: • Algoritmus fejlesztések; • Adatbázis fejlesztések; • In silico adatelemzések. Ezeket extrém esetben a konkrét biológiai kérdésektől teljesen elvonatkoztatva is lehet végezni, ideális esetben azonban
valamilyen biológiai, genomikai problémára irányulnak a fejlesztések. Ehhez kapcsolódik a bioinformatikának egyfajta szolgáltató jellege is, a kifejlesztett algoritmusokat, programokat, adatbázisokat olyan formában kell elérhetővé tenni, hogy a bioinformatikában nem jártas molekuláris biológusok is könnyen tudják azokat használni. A másik módja a bioinformatika részvételének a genomikai kutatásokban, hogy a bioinformatikusok a nedves laborban dolgozó molekuláris biológusoknak segítenek megtervezni, valamint kiértékelni a kísérleteket. Érthető, hogy a genomika előretörésével nagyon megnőtt a jelentősége a kutatások bioinformatikai támogatásának, ezért látható is, hogy a genomikával foglalkozó kutatócsoportok vagy megpróbálnak felvenni bioinformatikusokat, vagy együttműködést próbálnak kialakítani egyéb bioinformatikai fejlesztéssel foglalkozó csoportokkal. Sajnálatos módon, mivel Magyarországon nincsenek az egyetemeken bioinformatikával foglalkozó tanszékek, nincs speciális bioinformatikai graduális és posztgraduális képzés, és ezzel összefüggően nagyon kevés bioinformatikával foglalkozó csoport van, nehéz ilyen együttműködésre kész bioinformatikust találni. Ezért a genomikai kutatásokat folytató vagy kezdő kutatócsoportoknak sokszor külföldön kell bioinformatikai együttműködő partnert keresni. Pozitív változás ugyanakkor, hogy felismerve a lehetőséget, megjelentek Magyarországon a bioinformatikai fejlesztésekkel foglalkozó cégek, amelyeknek jó lehetőség nagy genomikai pályázatokba beszállni és biztosítani a bioinformatikai támogatást. Összefoglalva elmondhatjuk, hogy a genomikai területen pályázó és dolgozó magyarországi csoportoknak gondot, szűk keresztmetszetet jelenthet a bioinformatikai támogatás, ezért mindenképpen lépéseket kellene tenni, hogy egyrészt az egyetemek szervezeti kereteket is adva erősítsék a bioinformatikai képzést, másrészt a pályázati rendszerben írjanak ki speciális pályázatokat bioinformatikai vagy bioinformatikával is foglalkozó csoportok támogatására.
3.4. Oktatás, tudásmenedzsment Mint már említettük a bioinformatika oktatása elhanyagolt terület volt (és maradt) a magyar egyetemeken. 2001-ben egy pályázatnak köszönhetően a Szegedi Tudományegyetemen és az ELTE-n elindult a bioinformatikai oktatás. Az ELTE-n ezt azonban jórészt külsős oktatókkal oldották meg, akik nem kaptak egyetemi pozíciót, így nem tudott kialakulni az egyetemen egy olyan bioinformatikai műhely, amelyre alapozva később például meg lehetett volna hirdetni egy bioinformatikai mesterszakot. Szegeden egy bioinformatikai szakosodási lehetőséget alakítottak ki a biológus hallgatóknak, azonban egyrészt itt is külsős oktatókat alkalmaztak, másrészt a szegedi egyetemen se volt olyan dedikált bioinformatikai műhely, amely felvállalta volna a szak gondozását, és a hallgatói érdeklődés is viszonylag csekély volt, ezért szép lassan elhalt ez a kezdeményezés. Az utóbbi években más egyetemeken is tartottak, vagy elkezdtek tartani különböző szintű és területű bioinformatikai kurzusokat, de egyik helyen sincs hivatalos egyetemi oktatói szintű képviselete a bioinformatikának, ami kérdésessé teszi e tárgyak jövőjét. Természetesen az se mindegy, hogy mit oktatnak bioinformatika néven. A genomika szempontjából az lenne a fontos, hogy a diákok amellett hogy megértsék a legfontosabb genomikai fogalmakat, megismerjék a genomikában használt vizsgálati módszereket, a genom és alkotórészeinek a sajátosságait, elsajátíthassák a biológiai adatok (szekvenciák) keresését, letöltését és elemzését. Természetesen az igazi az lenne, ha emellett a diákok megtanulnának alapszinten programozni is, hogy kezelni tudják a genomika tárgyát képző nagy mennyiségű szekvenciaadatot, valamint hogy megismerjék és megértsék a genomikában használt programok algoritmusait. Az itt felsoroltakhoz legközelebb az ELTE-n kidolgozott bioinformatikai kurzusok állnak, ahol egy félévben a diákok a funkcionális genomika, a genom és fehérje evolúció alapjait sajátíthatták el, majd a következő félévben az elméleti órákon a különböző bioinformatikai programok, adatbázisok elméleti alapjait, a gyakorlatokon pedig ezeknek az alkalmazását tanulhatták meg. Az alap- és mesterszakok indulásával egy kicsit átrendeződik az oktatás és mivel ilyen tapasztalata még senkinek sincs, ezért 93
állandóan változik az egyetemeken, hogy mikor, kik és milyen bioinformatikát tanítanak az alap- és a mesterszakokon. Pozitív példaként lehet említeni az ELTE mellett a Debreceni Egyetem Molekuláris biológus mesterszakot, ahol a diákok tanulnak egy félév genomikát, majd egy félév bioinformatikát gyakorlattal, és végül felvehetik a Genomi bioinformatika tárgyat, ahol megtanulhatják, hogyan lehet kezelni a genomika nagy mennyiségű adatát. A PhD képzésben talán még rosszabb a helyzet, mint az egyetemi képzésnél, csak az ELTE-n volt meghirdetve dedikált bioinformatikai kurzus, de az utóbbi években ez is elhalt. Ezek után nem meglepő, hogy az országban csak néhány PhD fokozatot szereztek tisztán bioinformatikai munkával, azokat is nagyrészt az ELTE Klasszikus és Molekuláris Genetika doktori programjában. Mivel a bioinformatika napjaink egyik leggyorsabban fejlődő területe, nagyon fontos lenne a már végzett, és a PhD-vel rendelkező kutatók bioinformatikai oktatása is. Erre a kétezres évek elején már volt példa, amikor is a gödöllői magyar EMBnet pont szervezett először több egynapos bioinformatikai kurzust is kutatók számára, majd két egyhetes kurzust az ELTE-n, amelyre rangos nemzetközi előadókat hívtak meg. Ezek nagyon sikeresek voltak, de mivel az európai EMBnet forrás, amiből finanszírozták, elapadt, magyar forrást meg ilyesmire nem lehetett találni, több ilyet nem tudtak szervezni. Az utóbbi két évben a Magyar Bioinformatikai Társaság szervezett egy-egy bioperl kurzust, ami ismét csak nagyon sikeres volt, jelezve, hogy nagy szükség lenne ilyen típusú kurzusokra. Mindezek alapján a következőket javasoljuk az oktatás területén: • A tudomány-, orvos- és agráregyetemeken minél előbb létre kellene hozni a genomikai és/vagy bioinformatikai tanszékeket, ha kell, akkor külföldi vagy külföldről hazacsábított oktatókkal. Erre a legalkalmasabb forma speciális pályázatok kiírása lenne, amelyek megnyerése biztosítaná ezeknek az oktató- és kutatóhelyeknek a túlélését az első néhány évben. 94
• A biológus, orvos és agrárszakokon lehetővé kell tenni már alapszinten a bioinformatika tanulását a diákoknak. A mester szakokon kötelezővé kellene tenni valamilyen szintű bioinformatikai elméleti és gyakorlati oktatást. • Legalább egy-két bioinformatikus mester szakot akkreditáltatni kellene Magyarországon, lehetővé téve, hogy ebbe az informatika vagy egyéb természettudományos alapszakot végzett hallgatók is belépjenek. Erre is forrásokat kellene biztosítani, hiszen az elején, amíg az egyetemek saját bioinformatikai, genomikai kutatásai nem erősödnek meg, mindenképpen külsős, esetleg külföldi előadókat is alkalmazni kellene. • A doktori iskolákban is minél több bioinformatikai témájú tárgyat kellene meghirdetni. • Kampányt kellene szervezni a már végzett kutatók bioinformatikai, genomikai oktatására, speciális kurzusok, egynapos tanfolyamok tartására. Erre jó keret lenne a magyar EMBnet pont. Az EMBnet-ben már régen kialakult egy a kutatóknak szóló bioinformatikai oktató anyag, és az ebben tapasztalatot szerzett külföldi oktatók is rendelkezésre állnak. Mivel a magyar kutatócsoportoknak sokszor nincs elegendő forrásuk finanszírozni egy-egy résztvevő költségeit, főleg az elején mindenképpen központi forrásból kellene finanszírozni ezeket a kurzusokat.
3.4. Kutatási infrastruktúra fejlesztése A következő évtized során a genomikai kutatásfejlesztés egyik fő kihívása a bioinformatikai háttér biztosítása lesz. Nyilvánvaló, hogy ugyanaz fog lejátszódni most, mint 2000 után. Akkor egyre több magyarországi kutatócsoport engedhette meg magának, hogy második generációs (kapilláris elven működő) automata szekvenátorokat vásároljon. Ugyanígy, az első két új generációs automata szekvenátort 2009ben telepítették Magyarországon (igaz, hogy nem az akadémiai szférába), és a nyugaton tapasztaltakhoz hasonlóan várható, hogy a
közeljövőben egyre több ilyen készülék lesz telepítve. Ezt segíti, hogy a gépek ár/teljesítmény aránya rohamosan csökken, és bár a mostani 100–150 millió forint körüli készülékenkénti ár még soknak tűnik, de például az egyik gyártó már 2010-ben piacra dob egy 20–25 millió forint körüli árú „junior” szekvenátort a kisebb laborok számára. Bioinformatikai szempontból is vannak hasonlóságok a két időszak között, a különbség azonban az, hogy a 2000-es évek elején az automata szekvenálás hazai elterjedésekor, a webes alkalmazások és a PC-k akkori nagy fejlődése (processzor teljesítmény, memória és merevlemez kapacitás), a hálózatok gyorsasága akkor még biztosítani tudta a megfelelő bioinformatikai hátteret. Az új generációs szekvenáló készülékek azonban hirtelen akár 1000-szer több adatot is kibocsátanak, és ez a szám exponenciálisan növekszik. Hogy ez mekkora informatikai és persze bioinformatikai kihívás, az bizonyítja, hogy több bioinformatikai szolgáltatónál megkongatták a vészharangot, hiányoznak a webről azok az adatbázisok, weboldalak, amelyekkel ezeket az adatokat analizálni vagy egyáltalán letölteni lehetne. A nagy szekvenáló és bioinformatikai szolgáltató központok közötti adatcsereforgalmat már nem bírják a hálózatok, ezért hasonlóan a kilencvenes évek elejéhez, amikor mágnesszalagon küldték az adatbázisokat, most ugyanezt csinálják merevlemezeken. Ezek a változások egyrészt jelentős informatikai kihívásokat jelentenek:
• Ki kell alakítani azt a bonyolult számítógépes architektúrát, hálózatot, amely ezt a rendszert kezelni tudja. Nyilvánvalóan dedikált számítógépeket kell alkalmazni például a kívülről érkező adatok fogadására, az adatok tárolására, az adatok feldolgozására, valamint a felhasználókkal való interakcióra.
• Biztosítani kell a technológiát az adatforgalomhoz. Gyorsabb külső és belső hálózatokat kell kiépíteni. A belső hálózatokat is gyorsítani kell, ugyanis a belső adatforgalom is számottevően meg fog növekedni.
• Nincs megfelelő számítástechnikai kapacitás, és az se elég, ha van rá pénz, ugyanis ezek installálása, működtetése speciális szaktudást igényel.
• Új eljárásokat, protokollokat kell kidolgozni az adatok archiválására. Meg kell határozni, hogy milyen típusú adatoknak milyen szintű és sűrűségű mentés kell. El kell dönteni például, hogy a szekvenálás első szintű (tulajdonképpen a szkennelés során keletkezett) adatait érdemes-e archiválni, melyek azok az adatok, amelyeket off-line (tehát „dobozban”, közvetlen elérés nélkül), és melyek azok, amelyeket közvetlen eléréssel kell archiválni.
Másrész bioinformatikai szempontból is jelentős fejlesztéseket kell tenni: • Ki kell dolgozni, és a különböző célok és szekvenálási módszerek igényeihez adaptálni kell a megfelelő bioinformatikai feldolgozási folyamatokat. • Ki kell dolgozni a szekvenálási adatok annotálási folyamatait. • Ki kell dolgozni az adatok adatbázisokba rendezésének a módját. • Ki kell dolgozni az adatok külső adatbázisokba küldésének a módját.
Nyilvánvaló, hogy ezek a feladatok meghaladják a legtöbb magyar genomikai kutatással foglalkozó kutatóintézet vagy csoport kapacitását és/vagy tudását. Ennek alapvetően két oka van:
• Nincs elég megfelelően képzett bioinformatikus, aki nem csak az adatok feldolgozását tudná elvégezni, hanem átlátná, és irányítani tudná az egész folyamat informatikai vonatkozásait is. Ezekre a kihívásokra a magyar genomikai kutatásokban háromféleképpen lehet válaszolni.
95
3.4.2. Megvásárolni a bioinformatikai genomikai szolgáltatásokat magyar vagy külföldi cégektől
3.4.5. Központi magyar genomikai bioinformatikai infrastruktúra kiépítése
Ebben a modellben a genomikai bioinformatikai elemzéseket a kutatók külső, bioinformatikai adatfeldolgozással is foglalkozó cégektől rendelik meg pénzért. A módszer előnye, hogy a „profi” cégektől „profi” szolgáltatást is várhatunk, ugyanakkor a tapasztalatok azt bizonyítják, hogy ezek a cégek valóban kidolgoznak egy-egy eljárást, és azt magas szinten alkalmazzák is, ugyanakkor nem tudnak minden esetben a felhasználók egyedi igényeire megfelelően reagálni, nem mindig ismerik a biológiai hátteret. A hátránya még ennek a megoldásnak, hogy így nem megoldott a nagy mennyiségű adat tárolása vagy éppen a nemzetközi adatbázis szerverekre való eljuttatása.
Ebben a modellben egy központi magyar bioinformatikai genomikai facilitás épülne ki központi pénzből. Ez magába foglalná:
3.4.2. Genomikai csoport illetve kutatóintézeti szintű bioinformatikai infrastruktúra kiépítése Ebben a modellben, a csoportok, esetleg egyes nagyobb kutatóhelyek, intézetek maguk építik ki a bioinformatikai infrastruktúrájukat. Ez megoldás lehet, azonban rövidebb és hosszabb távon is jelentős hátrányai lehetnek. A helyi infrastruktúra kiépítésére mindenekelőtt jelentős informatikai beruházásokra van szükség, komoly számítógép szervereket kell üzembe helyezni, fejleszteni kell a hálózatot, meg kell oldani a nagy mennyiségű adatok tárolását. A számítógép szerverek, hálózatok fenntartására szükség van egy informatikus szakértőre, valamint számolni kell a szerverek és a klimatizálás áramfelhasználásának a költségével. Az adatok feldolgozásához egy a genomikához, a szekvencia analízishez értő bioinformatikai szakemberre is szükség van, még akkor is, ha a feldolgozást kereskedelmi szoftverekkel végzik. Megjegyzendő, hogy bár ezek a szoftverek elsőre nagyon jó megoldásnak tűnnek, azonban nem mindig tudják beváltani az ígéreteket, ráadásul a gyártó cégeknek nem teljesen felhasználóbarát az árpolitikájuk, legtöbbször éves liszenszeket lehet vásárolni, amelyek lejártakor már nem garantált, hogy a program működőképes lesz, az meg biztos, hogy az újabb fejlesztéseket nem lehet beépíteni. 96
• A feldolgozást biztosító számítógépes szerverkapacitást. • Az adatok hosszú távú biztonságos tárolását szolgáló tárolókapacitást. • A gyors adatáramlást lehetővé tevő külső hálózati kapcsolatot és a belső biztonságos LAN hálózatot. • A hardverek működtetését végző informatikai szakembereket. • Az adatfeldolgozást végző és a külső felhasználókat segítő bioinformatikusokat. • És egy vagy több bioinformatikai genomikai kutatást végző csoportot.
Ennek a modellek a fő előnyei: • Központi pénzből, nem elaprózva a rendelkezésre álló forrásokat sokkal nagyobb és átgondoltabb, a célnak jobban megfelelő infrastruktúrát lehetne létrehozni. • A központi facilitás hosszú távon biztosíthatná a magyar genomikai adatok tárolását, archiválását, ez nem függene egy-egy kutatóhely, kutatóintézet vagy kutatócsoport lététől vagy anyagi helyzetétől. • A facilitás a magyar akadémiai szférában dolgozó kutatók számára ingyen vagy minimális díj ellenében segítséget adna a genomikai adatok feldolgozására, annotálására és tárolására. Ez biztos, hogy a kutatók számára sokkal olcsóbb, mint a saját infrastruktúra kiépítése és fenntartása, amit ugyanúgy központi költségvetési pénzből (pályázatok, célzott költségvetési támogatások)
tennének meg, de valószínűleg az egész költségvetés szempontjából a központi facilitás finanszírozása sokkal hatékonyabb. • Mivel ebben a facilitásban koncentrálódna a magyar bioinformatikai genomikai adatfeldolgozás és kutatás, valószínűleg a kutatásban is végre kialakulhatna egy nemzetközi hírű magyar genomikai bioinformatikai központ, ami jótékony hatással lenne a magyar bioinformatikai oktatásra is, és így a későbbiekben egy önmagát erősítő folyamat jöhetne létre.
3.4.5. Javaslat a Magyar ELIXIR pont létrehozására A mai genomikában, elsősorban az új generációs szekvenálási technológiák révén kialakult helyzet óriási kihívást jelent a bioinformatikusoknak. Jelenleg az Európai Bioinformatikai Intézet, az EBI végzi a főbb európai adatbázisok (EMBL, UNIPROT, INTERPRO, ARRAYEXPRESS, ENSEMBL stb.) fejlesztését, és biztosítja ezek ingyenes elérhetőségét a világ kutatói számára. Ugyancsak az EBI a központja sok európai összefogással megvalósuló genomikai bioinformatikai kutatásnak is. Az utóbbi évek genomikai fejlődése azonban nyilvánvalóvá tette, hogy az „egy központi facilitás csinál mindent” modellje hosszú távon nem tartható. Egyrészt nehéz finanszírozni a jelenlegi keretek mellett (az EBI jelenleg főleg az EMBL-től, az angol Wellcome Trusttól és az EU-tól pályázatokon keresztül kap pénzt), másrészt az adatok kezelése, elérése már most akadozik, és látható, hogy a számítógépek, a hálózatok fejlődése most először lemaradni látszik a biológiai, genomikai adatok növekedésével szemben. Hogy időben ki lehessen dolgozni az erre a kihívásra adandó európai válaszokat, az EU 2008-ban megítélt egy 4,5 millió eurós pályázati támogatást egy, az EBI által vezetett európai konzorciumnak, arra a célra, hogy kidolgozzák az ESFRI keretében létrehozandó európai bioinformatikai infrastruktúra kereteit. A kezdeményezésnek az ELIXIR nevet adták, és Patthy László (MTA SzBK Enzimológiai Intézet) révén a közép- és keleteurópai régióból egyedüliként magyar képviselője
is van a konzorciumnak. A project WP10-es „Interdisciplinary Interactions with Chemical, Plant, Environmental & Agriculture Databases Committee” munkacsoportjának is van egy magyar tagja Barta Endre személyében. A projektben való erőteljes magyar részvétel felértékeli Magyarországot a régióban és remélhetőleg a későbbiekben is előnyt jelent majd. Ez az ELIXIR előkészítő projekt jelenleg a végső fázisánál tart, ami azt jelenti, hogy most dolgozzák ki a végső ajánlásokat, és remélhetőleg 2011-ben elindulnak majd a konkrét fejlesztések is. Az ELIXIR-ben kidolgozott európai bioinformatikai kutatási infrastruktúra modell lényege, hogy létrehoznának egy központi „node”-ot, ami természetszerűleg az EBI lenne, és ehhez csatlakoznának az egyes országok nemzeti „node”jai. A EBI végezné továbbra is a legfontosabb adatbázisok fejlesztését, a főbb adatoknak a tárolását, valamint protokollokat dolgoznának ki az adatok feldolgozására, tárolására. A nemzeti központok biztosítanák a nemzeti adatok tárolását, az egyes országokban kidolgozott adatbázisok fejlesztését és elérését, valamint az EBI által szolgáltatott adatbázisoknak, programoknak különböző szintű tükörszerverei lennének. Fontos követelmény lenne, hogy az egyes nemzeti „node”-okban önálló bioinformatikai, genomikai kutatások is legyenek, hiszen ez egyben biztosíték lenne a magas szintű szolgáltatásokra is. Az egyes nemzeti „“node”-oknak ugyancsak szerepet kellene vállalni a bioinformatikai oktatásban is. A finanszírozási módszer kidolgozása még folyamatban van, de mindenképpen számítanak az egyes résztvevő országok jelentős befizetéseire is. A fentiek alapján nyilvánvaló, hogy az ELIXIR-ben megfogalmazott modell pontosan megegyezik az általunk felvázolt harmadik modellel, azonban ahhoz képest még külön pozitívuma, hogy az EBI és a többi nemzeti ELIXIR „node”-ok módszerei, eljárásai így hozzáférhetővé, alkalmazhatóvá válhatnának a magyar bioinformatikai genomikai facilitás számára, ami jelentősen megkönnyítené a munkát. A résztvevő csoportok, intézetek kvázi közösséget alkotnának, ami lehetőséget adna a tapasztalatok kicserélésére, valamint közös projektek indítására is. 97
3.4.5. Javaslat a magyar genomikai bioinformatikai infrastruktúra és kutatások támogatására A magyar genomika fejlődését jelentősen hátráltatta, hogy nem voltak kiírva speciális genomikai nemzeti pályázatok. Az egyetlen kivétel a Biotechnológia 2001 pályázat, amelynek révén 2001 után kialakulhatott a bioinformatika oktatása az ELTE-n és a Szegedi Tudományegyetemen, valamint megerősödhetett a gödöllői MBK bioinformatikai csoportja és több más, például biobanking-gal foglalkozó csoport. Mint már többször hangsúlyoztuk, a magyar genomika létezéséhez és megerősödéséhez speciális genomikai pályázatokra lenne szükség. Természetesen tudatában vagyunk annak, hogy az utóbbi évek nagy NKTH pályázataiba lehetőség volt / lett volna genomikai témájú pályázatokat is beadni, azonban úgy gondoljuk, hogy ennek az (is) a feltétele lett volna, hogy egyáltalán legyenek genomikai kutatások, projektek Magyarországon. Ugyancsak fontos lenne egy akadémiai új generációs szekvenálási facilitás létrehozása is. Ezek alapján a következő specifikus nem hasznosítás-orientált pályázatok kiírását javasoljuk:
98
• Pályázat magyar genomikai bioinformatikai központi facilitás létrehozására és működtetésére. • Pályázat magyar új generációs szekvenáló facilitás(ok) létrehozására. • Célpályázat orvosi genomikai kutatásokra. • Célpályázat mezőgazdasági genomikai kutatásokra. • Célpályázat metagenomikai kutatásokra. • Célpályázat genom szekvenálási projektekre, kiemelt tekintettel az őshonos magyar fajokra, fajtákra. • Pályázat magyar genomikai bioinformatikai genomikai kutatásokra (adatbázis és algoritmusfejlesztések). • Pályázat a magyar bioinformatikai genomikai oktatás feltételeinek a megteremtésére a nagyobb tudományegyetemeken. • Pályázat a magyar kutatók bioinformatikai genomikai oktatásának az elősegítésére
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP)
Genomikai kincs, biobanking munkacsoport
STRATÉGIAI KUTATÁSI TERV
Összeállította Melegh Béla Polgár Noémi
101
1. Összefoglaló A Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP) Genomikai kincs, biobanking munkacsoportja az ország azon vezető biobankjait tömörítő stratégiai szövetség, melyeknek vezetősége érdeklődést mutatott a GNTP munkájában történő részvételre. A munkacsoport Stratégiai Kutatási Tervének célja, hogy áttekintse a biobanki tevékenység fejlődési lehetőségeit, a hazai diagnosztikai és kutatómunkában betöltendő szerepét, valamint a hazai és nemzetközi együttműködésekben rejlő kitörési lehetőségeket, továbbá célja az, hogy rávilágítson a megvalósításhoz szükséges feladatokra. A GNTP Genomikai kincs, biobanking munkacsoport olyan tervet dolgoz ki, amely a döntéshozók és a szakterület szereplői számára jövőbeli stratégiaként, kutatási sarokpontokat és módszereket meghatározó iránymutatásként szolgál. A biobankolás tématerületében rejlő lehetőségek a mai gazdasági, társadalmi környezetben a kedvezőtlen jelenségek és akadályok ellenére igen ígéretes. A magyar biobanki tevékenység hátterében erőforrásként olyan szaktudás és nemzetközi kutatói kapcsolatok állnak, amelyekre a célok közt bemutatott jövőbeli fejlődés alapozható. A Stratégiai Kutatási Terv törzsanyaga összegző, iránymutató célzattal szerkesztett dokumentum. Ha elfogadjuk Lee Hood (Institute for Systems Biology, Seattle, Washington) azon általános jövőképét, miszerint a biológia lesz a XXI. század vezető tudományterülete, a legrelevánsabbnak tartott trendek a humángenetika területén a közeljövőre vonatkoztatva a következők lehetnek:
1.1 Ritka betegségek kutatása A ritka betegségek genetikai hátterű csoportja a populáció 3–7%-át érintik, a világ morbiditási és mortalitási adataiban jelentős hányadot képviselnek. A ritka betegségben szenvedők száma 27–36 millióra tehető az Európai Unióban; az Európai Parlament felismerte, hogy a probléma kezeléséhez összehangolt cselekvésre van szükség. Az Európa Tanács ajánlása szerint ezen a téren kiemelkedő fontosságú a szakértő központok 102
létrehozása, a ritka betegségekre vonatkozó epidemiológiai adatok gyűjtése és a szakemberek mobilizálása. Az ajánlás javaslatot tesz az öröklődő ritka betegségek esetszámának csökkentésére a hordozó szülők genetikai tanácsadása, illetve ahol azt a helyi törvényi szabályozás lehetővé teszi, a preimplantációs diagnosztika segítségével. Ugyanakkor, világosan kell látni azt, hogy a ritka betegségek kutatása során nyert ismeretanyag valóban egyedülálló mivel számos biokémiai, élettani, molekuláris biológiai és genomikai ismeretünk annak köszönhető, hogy ezekben a betegségekben bizonyos mechanizmusok sérültek, és ezért kutatás tárgyát képezték.
1.2. Genomi asszociációs vizsgálatok (GWAS) A humángenetika területén hatalmas áttörést jelentett a genomi asszociációs technika megjelenése és terjedése, ezt a Science magazin 2007-ben „breakthrough of the year”-nek minősítette. Ma a nagy populációkat érintő, komplex betegségek genetikai hátterének felderítése a vezető alkalmazása, ebben robbanás is észlelhető. Ugyanakkor, a biobankok terjedése miatt már a gyakoribb ritka betegségek kialakulásában szerepet játszó öröklődő faktorok kutatásában is kezdték alkalmazni. A genomi asszociációs vizsgálatok jellegüknél fogva jelentős számú, akár több ezres minta gyűjtését és elemzését igénylik az esetleges asszociációk felderítésére, melyekhez egy-egy betegség esetén elengedhetetlenül szükséges a nemzetközi kutatócsoportok együttműködése. Úgyszintén, a korábbi populációgenetikai vizsgálatok, melyek segítségével népek, népcsoportok eredete, kapcsolatai vizsgálhatóak, már gyakorlatilag birtokukba vették a módszert (Nature 2009;461:489).
1.3 Deep sequencing technológia A deep sequencing technológia (vagy helytelenül teljes genom szekvenálás) valóban nagy áteresztőképességű szekvenálási módszer, amelyben a kódoló régiók szekvenálási költségét a Complete Genomics (Mountain View, California)
alkalmazottai már 5000 dollárra ígérik 2010-re (Nature 2009;461:459), ezzel is megközelítve az 1000 dolláros álmot. A deep sequencing módszer máris eredményesen célozta meg a ritka betegségek körét; valóban jól művelhető területet jelenít meg a közeljövő genomikája számára.
1.4. Systems biology és systems medicine Mindezeket mintegy megkoronázandó, a systems biology és az azt orvosi területekre vivő systems medicine a fenti módszereket és infrastruktúrákat felhasználva várhatólag hatalmas erővel törnek be egyre több területen. Már megjelentek az erre a technológiára építő konzorciumok is (Report on EU-USA workshop: how systems biology can advance cancer research. Mol Oncl 2009;3:9.).
2. Helyzetelemzés 2.1. A biobankok létrejöttét megalapozó folyamatok A biobanki tevékenység előfutára a genetikai diverzitást megőrizni hivatott génbanki állományok létrehozása volt. A genetikai sokféleség megőrzését mint célkitűzést nemzetközi egyezmények rögzítik1. A magyar jogrendszerben három törvény és három miniszteri végrehajtási rendelet foglalkozik legalább érintőlegesen a genetikai (biológiai) sokféleség fenntartásával, kifejezve az ezzel kapcsolatos társadalmi elvárásokat. Nemzetközi szinten számos nemzeti törvény, szabályzó rendelet, szakmai ajánlás mellett OECD állásfoglalás is rendelkezésre áll (Guidelines for Human Biobanks and Genetic Research Databases2). A növényi génforrások jelentősége, a növénytermesztés biológiai alapjainak megőrzése és fejlesztése, a génmegőrzési tevékenységbe bevonandó génforrások körének meghatározása, valamint egységes, a nemzetközi előírásoknak és szabványoknak megfelelő módszerek összeállítása és következetes alkalmazása, a nemzeti prioritások meghatározása szakmai tanácsadó testület létrehozását és működtetését tette szükségessé. Ezen indokok alapján alakult meg az országban
elsőként a Növényi Génbank Tanács (NGT), melyet a Földművelésügyi Minisztérium hozott létre 1995-ben, a génfenntartási és génbanki munka szervezése, a hazai géntartalékokkal való gazdálkodás fejlesztése és a génfenntartás céljára biztosítható állami támogatás hatékonyabb felhasználásáért. Tevékenységét és ügyrendjét a 92/1997. FM sz. növényi genetikai anyagok megőrzéséről és felhasználásáról szóló rendelet rögzítette. A magyar háziállatfajták génállományának megőrzésére és felderítésére is történtek törekvések. Például az őshonos magyar sertés, a mangalica génállományának meghatározását tűzte ki célul egy konzorcium, amely erre a célra közel félmilliárd forintot nyert a Nemzeti Technológiai és Kutatási Hivatal (NKTH) pályázatán. A „Mangalicatermékek versenyképességének javítása komplex vizsgálati portfolió felhasználásával” című projekt keretein belül a mangalica genetikai állományának részletes felmérését, illetve egy gén- és szövetbiobank létrehozását tervezik. Mindez segíthet a hungarikum fajtavédelméhez szükséges jogszabályi környezet kialakításában, illetve a hamisítások kiszűrésében. A magyarországi biobanki állományok jelentős hányadát azonban humán eredetű mintagyűjtemények teszik ki.
2.2 Pillanatkép az operatív környezetről A biobankolás, különösen az emberi szövetek és testfolyadékok klinikai adatokkal együtt történő gyűjtése nagy jelentőséggel bír. A genomi technológiák a kutatók számára lehetővé teszik, hogy ne csak monogénes betegségek hátterében álló géneket azonosítsanak, hanem hogy több nagy populációkat érintő betegségek hátterében álló hajlamosító faktorokat is felderítsenek. Ám ez utóbbiak feltérképezése, a betegségek kialakulására gyakorolt kisebb mértékű hatásuk miatt, csupán nagy, akár százezres populációk vizsgálatával lehetséges. A genomikai technológiák fejlődésével és a nagyszabású genomi vizsgálatok számának növekedésével párhuzamosan fokozott igény
1
Rio de Janeiro, Strasbourg, Helsinki I. és II.
2
http://www.oecd.org/document/12/0,3343,en_2649_34537_40302092_1_1_1_1,00.html 103
jelentkezett a nagy mintaszámú, jól karakterizált és rendszerezett biológiai mintagyűjtemények iránt. A korábban, pusztán tudományos érdeklődésből gyűjtött mintaállományokból szerveződő biobankok ezen igények kielégítését is szolgálják. Számos magyarországi diagnosztikai és kutatóközpont több évtizedes múltra visszamenőleg végzett biobanki tevékenységet, noha akkor még ezt nevezéktanilag nem így jelölték. A 2008. év július 1-jétől hatályos „A humángenetikai adatok védelméről, a humángenetikai vizsgálatok és kutatások, valamint a biobankok működésének szabályairól” szóló XXI/2008. évi törvény hivatott szabályozni a diagnosztikus célú genetikai vizsgálatok végzésének, a genetikai kutatások bizonyos kereteinek szabályozása mellett a biobankok létrehozásának és működtetésének körülményeit. A törvény 23. szakasza előír miniszteri meghatározandókat is; ezek közül a biobank minimumfeltételekről szóló 26/2008. (V. 26.) sz. EüM rendelet már hatályos. Elsődlegesen ezen törvényi szabályozók talaján alakultak át a korábbi biomolekuláris gyűjtemények illetve készletek biobankká. A hazai gyakorlatban ugyanakkor a biobankolható készletek felhasználásában és a biobanki gyűjteményekben rejlő lehetőségek még nagymértékben kihasználatlanok. Az intézmények együttműködését és az információáramlást elősegítendő 2002-ben megalakult a Nemzeti Biobank Hálózat, amely a magyarországi biobankok internetalapú regiszterét hozta létre a www.biobank.hu weboldal összeállításával. A hazai biobank hálózat megalapításakor a „Genomikai kutatás az emberi egészségért” névvel 2002 decemberében létrehozott, EU6 támogatást élvező konzorcium, amely a keretet biztosította, a pályázat lejárta után úgy döntött, hogy kisebb átszervezések mellett tovább folytatja tevékenységét. A konzorcium és az életre hívott hazai biobank hálózat vezetése a www.biobank.hu honlap adatállományát Pécsre helyezte; így az 2009 januárjától Pécsett üzemel, 2009 júniusától pedig a biobank regiszter legújabb változatát a www. biobanks.hu oldalon találhatja meg az érdeklődő. A virtuális hálózatban jelenleg 90 intézet és 71 mintaállomány adatai szerepelnek.
104
Az első nemzetközi biobanki együttműködés az EU6-os keretprogramon belül, Danubian Biobank Konzorcium 2006-os megalakulásával indult el, melynek célja a Duna mentén lévő, illetve azzal határos országokban működő egyetemek, oktató kórházak és rehabilitációs kórházak biobanki tevékenységének összekapcsolása és működési protokolljaik, standardjaik összehangolása volt. Európai szinten 2008 februárjától kezdte meg tevékenységét az EU7 keretprogram által támogatott Biobanking and Biomolecular Resources Infrastructure (BBMRI) projekt, ami elsődlegesen biobankok működésének összeurópai szakmai koordinációval létrehozott működtetési és fenntartási elemeit hivatott koordinálni Európában. A BBMRI projekt előkészítési fázisában a biobanki állományok felmérésében és az ehhez szükséges adatgyűjtésben Magyarország aktívan részt vett. A kezdeményezés eredményeként számos magyarországi intézmény regisztrálta biobank állományát. A Kormány az 1066/2007. (VIII. 29.) számú határozatával döntött a 2007–2010-re vonatkozó tudomány-, technológia- és innováció-politikai intézkedések végrehajtásáról, melyben önálló projektként szerepel a nemzeti kutatási infrastruktúra felmérés és fejlesztési stratégia elkészítése. A megvalósítás fő felelőse a kutatásfejlesztésért felelős tárca nélküli miniszter. A Miniszter a Nemzeti Kutatási Infrastruktúra Fejlesztési Útiterv Projekt (NEKIFUT) irányítására szakmai Irányító Testületet hozott létre, és megbízta a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatalt (NKTH) a projekt koordinálásával. Az Irányító Testület tevékenységét a Miniszter által jóváhagyott ügyrend alapján végzi, elnöke Kroó Norbert, akadémikus, az MTA alelnöke, társelnöke Falus András, akadémikus. A NEKIFUT célkitűzései között szerepel a hazai biobank rendszer, mint meglévő és hatalmas potenciális lehetőségeket rejtő infrastrukturális elem, részletes regiszterének megalkotása is. Mindez a hazai és nemzetközi láthatóságot és a hatékonyabb együttműködést fogja biztosítani.
A lényeges és távlati kihatású kérdéseket az European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) keretén belül folyamatosan követik, a nemzetközi tudományos élet közreműködésének köszönhetően az európai politikai döntéshozók felismerték az általános stratégiai kérdések között a biobankolás jelentőségét is.
2.3 A biobankok nemzetközi helyzete – BBMRI Európa vezető szerepet tölt be a biobankolás területén. Több, mint 400 biobankja sok százezer beteg és egészséges egyéntől származó mintával rendelkezik. Az Európai Bizottság támogatásával elindított BBMRI projekt előkészítési fázisának (preparatory phase) feladata az európai biobank állományok felmérése, abból a célból, hogy működésüket és szabályozásukat harmonizálják egy később hálózatba szervezés és a kutatócsoportok könnyebb hozzáférésének biztosítása végett. Ez a feladat különösen nagy kihívást jelent akkor, amikor a társadalom érzékenyen reagál bármely, a génekkel és biológiai mintákkal kapcsolatos kérdésre. A biobanki tevékenység legtöbbet tárgyalt aspektusa az anonimitás és a beleegyező nyilatkozatok témaköre. Emellett az is sokat vitatott, hogy a gyógyszeripari kutatásokat végző szervezetek ugyanolyan hozzáférési jogokkal rendelkezzenek-e, mint az akadémiai kutatók. Az európai állampolgárok ugyanis könnyen a biobankolás ellen fordulhatnak, ha úgy érzik, anyagi haszonszerzés céljával kihasználják őket. A BBMRI projekt célja ennek elkerülése a résztvevő felek érdekeinek figyelembe vétele mellett. A biobanki készletek elengedhetetlenül fontosak lehetnek a gyakori komplex betegségek molekuláris alapjainak felderítésében, ám a gyógyszeripari cégek hasonlóan fontosak a megfelelő terápiák kidolgozásában, és bár a cégek saját biobankokat igyekeznek létrehozni, azok korántsem elegendőek az előrelépéshez. A gyógyszeripar a nagy biobanki állományokhoz való hozzáférésre igényt tart, és a BBMRI projekt felismerte azon kötelességét, hogy elősegítse új gyógyszerek fejlesztését. A konzorcium azt reméli, hogy a folyamatos
kapcsolattartás és a biobanki állományok megfelelő szabályozása a közvéleményre gyakorolt negatív hatás nélkül tud a közös célhoz hozzájárulni. A BBMRI által felvetett megoldás a szakértő központokban rejlik. Ezek a központok végeznék el a molekuláris diagnosztikai munkát az adott vizsgálatnak megfelelő mintagyűjteményeken, és a vizsgálati eredményeket a megbízóknak továbbítanák. Így a donorok mintái nem hagynák el a biobank infrastruktúráját, az adatok esetleges további tanulmányokban történő felhasználás céljából tárolásra kerülnének, így a gyógyszeripar azokra nem formálhatna kizárólagos jogot. Az iparnak ugyanakkor késznek kell lennie az ellenszolgáltatásra, például a saját biobankjaihoz való hozzáférés biztosítása vagy szakértelmük rendelkezésre bocsátása révén. A szakértő központok kialakítása tehát elősegítheti mind a biobankok társadalmi támogatottságának növekedését, mind a gyógyszeripari cégek tevékenységét.
A hazai biobanki tevékenység SWOT-elemzése: Erősségek A hazai biobankok, legfőképp a humán eredetű mintákat tartalmazó gyűjtemények egyik erőssége, hogy a rendkívüli szakmai elhivatottságnak köszönhetően számos, már korábban megalapozott bank létezik az ország területén, és bővítésük folyamatos. Pozitívum továbbá, hogy a gyűjtési folyamat szigorú etikai szabályok betartásával és ellenőrzés mellett történik, ami a donorok és a társadalom kedvező hozzáállását eredményezi, és jelentősen megkönnyíti a mintagyűjtést. Emellett, az európai viszonyokhoz hasonlóan, a magyar mintagyűjtemények donorjai relatíve jól követhetőek, klinikai adataik hozzáférhetőek. Talán ennek is köszönhetően számos nemzetközi együttműködés alakult és alakul ki a magyar biobankok és külföldi partnerek között.
105
Az erősségek között említendő egyúttal a kutatásban érintett humán erőforrás felkészültsége, magas szintű szakmai hozzáértése, amely minden esetben alapot biztosíthat egy sikeres projekt megvalósításához. Az erős szakmapolitikai támogatottság folyamatos lendületet képes biztosítani a biobanki aktivitás megtartására, ezzel segítve a zavartalan működést, együtt a célok elérésének elősegítésével.
Gyengeségek A biobanki tevékenységet nagymértékben meghatározza a terület kiszámíthatatlan, hektikus finanszírozottsága, amely befolyásolja mind az infrastruktúra-fejlesztést, mind a mintaállományok bővítését. Ez utóbbiak hiánya gátolja a magas szintű szolgáltatás kivitelezését. Az állományok kutatási célokra történő felhasználhatóságát korlátozzák a minta- illetve adatgyűjtési és -tárolási protokollok eltérései, a megfelelő bioinformatikai háttér gyakori hiánya, valamint a nemzeti együttműködések csekély száma is. Igény jelentkezik a virtuális biobank-regiszter fejlesztésére is, mert jelenlegi formájában és fejlettségében nem képes feladatait teljes körűen ellátni. A jelenlegi biobanki szabályozás egyik kérdéses pontja a minták irreverzibilisen anonimizált módon történő tárolása. A mintaadó klinikai adatai a jelenlegi formában nem kapcsolhatók össze a genetikai mintával, így az nem használható fel további genetikai vizsgálatok során.
Lehetőségek A genomikai kutatások által a biobanki állományok iránt felmerülő igény a biobanki aktivitás fellendülését eredményezheti, a BBMRI kezdeményezéshez hasonlóan szakértő központ(ok) alakulhatnak, melyek elősegíthetik a K+F+I tevékenységet. További előrelépést jelenthet a nemzetközi kapcsolatok bővítése, a biobanki állományok bevonása internacionális
106
tanulmányokba, hozzájárulva ezzel az EU-s pályázati források elérhetőségéhez. A BBMRI kinövéseként 2009-ben létrejött egy konzorcium „BBMRI Prototype” néven, melynek célja, nevének megfelelően, prototípus elvek kidolgozása a nemzeti hálózathoz. Ennek Magyarország is tagja lett. Magyarország egyik, a biobanking szempontjából gyakorlatilag kihasználatlan értéke a Veleszületett Rendellenességek Országos Nyilvántartása (VRONY). Miniszteri rendelet alapján 1962-től kötelező minden 0–1 éves korú, veleszületett rendellenességgel született gyermeket jelenteni a nyilvántartásba. A VRONY adatainak felhasználásával a ritka betegségek speciális csoportjának összefogó biobankolása válna lehetővé, és ezáltal a rendellenességek kutatása is új lendületet kaphatna az országban, és minthogy a VRONY tagja az EUROCAT-nak, EU szinten is előrelépés történhetne. További lehetőség a virtuális biobank regiszter fejlesztése is, amely tevékenység egyszerre járulhat hozzá az országos hálózat kiépüléséhez és a hazai biobankok harmonizációjához is. A humán erőforrások munkáját hatékonyabbá tevő eszközparkok és információtechnológiai eszközök átgondolt fejlesztése pedig lehetőségeket nyújt a magas minőségű, célorientált feladatellátás megvalósításához. A biobankok rendszerének hatékonyabb működését elősegítheti egy, a későbbiekben bemutatásra kerülő biobank adatbázis-kezelő szoftvercsomag.
Veszélyek Az egyik potenciális veszélyforrás a finanszírozás csökkenése, előre nem tervezhetősége/ ütemezhetősége, ami az infrastrukturális fejlesztések hiányában a mintagyűjtemények számának és minőségének csökkenéséhez vezethet. A társadalmi támogatottság csökkenése is hasonló következményekkel járhat, mivel megnehezíti a mintagyűjtést, így ellehetetleníti a projekt működését.
3. Jövőkép, az optimum részletes kidolgozása A Genomikai kincs, biobanking munkacsoport céljai és jövőképe illeszkednek a GNTP globális jövőképeihez.
„felzárkózás és kitörés” az, amelyet a munkacsoport hosszú távú célként tűzött ki önmaga számára alakuló ülése alkalmával.
A lehetséges jövőképeket a következő táblázat jeleníti meg, amelyből egy, név szerint a
A táblázat a társadalmi dimenziók tükrében elemzi a stratégiai érdekérvényesítés sikerességét.
1. táblázat Stratégiai keretmátrix
Nincs stratégia, vagy nem valósul meg
Aktív, megvalósuló stratégia
Gyenge vagy átlagos társadalmi elfogadottság
Optimális társadalmi támogatottság
„Sodródás” A genomikai technológiák, üzleti alkalmazások hazai fejlődése a jelenlegi szinthez képest is visszaesést mutat. Külföldi innovatív termékek „fogyasztása”. Alul- és dezinformált társadalom negatív attitűddel. Romló kutatói, oktató kilátások, csökkenő színvonalú élettudományos közép- és felsőfokú oktatás.
„Megszegett ígéretek” Koordinálatlan fejlődés a K+F, innovációs törekvések, orvosi, üzleti alkalmazások területén. Csökkenő kihasználtságú genomikai infrastrukturális kapacitások. Az ipar számára érdektelen akadémiai K+F tevékenység Külföldi innovatív termékek „fogyasztása”. A kutatók és a társadalom közötti párbeszéd ad hoc jellegű, szervezetlen.
„Lassú víz” Lassú fejlődés, azaz a nemzetközi lemaradás tartós fennmaradása. A kutatási eredmények a nemzetközi trendeknél lassabban kerülnek át a gyakorlatba. A társadalom elégtelen, nem meggyőző az eredmények disszeminációja, az érintettek bevonása az etikai döntésekbe.
„Felzárkózás és kitörés” Gyors felzárkózás a nemzetközi élvonalhoz; egyes területeken (pl. IT, gyógyszeripar); kitörési lehetőségeket nyújtó fejlesztések és alkalmazások bevezetése. Aktív és szervezett párbeszéd folyik a kutatók és társadalom között. Egészségesebb társadalom, csökkenő egészségügyi kiadások.
107
A jövőkép megvalósítását befolyásoló tényezők, azaz a genomika hajtóerői: A genomika hajtóerői jelentősen befolyásolják a biobanki aktivitást. Ezek a tényezők a következő felsorolásban kerülnek összegzésre: 1. A genom megismerésének igénye: a. tudományos megismerés (állati és humán genomok megismerése), b. a személyes genom megismerhetőségének igénye. 2. Társadalmi elfogadottság (ellene vagy mellette; tanulás, az attitűd megváltoztatásának lehetősége, eszközei, korlátai). 3. Szabályozás (megengedő vagy tiltó törvényi szabályozás, etikai normák). 4. Társadalmi és gazdasági igények: genomikai technológiákra támaszkodó, magas hozzáadott értéket képviselő termékek iránti kereslet: a. Orvosi alkalmazások (költséghatékony gyógyszerek és a személyre szabott orvoslás társadalmi szinten történő hasznosítása, a genomikán alapuló diagnosztika és terápia finanszírozása az egészségbiztosítási rendszerben); b. Gyógyszeripar (biobankok a genomika szolgálatában, biobankon és klinikai adatokon alapuló gyógyszerfejlesztés); c. Mezőgazdaság (szárazság- és sótűrő növények, személyre szabott táplálkozás, növényorvoslás, növényvédelem, termesztett genotípusok, élelmiszerek molekuláris ellenőrzése, diagnosztika); d. Környezetvédelem; e. Kommersz genomika (ténylegesen nem használható eredményeket nyújtó, mégis eladható alkalmazások). 5. Tudományos és technológiai fejlődés, ezen belül is kiemelten az IT fejlődés (adatok értelmezése, illetve felhasználóbaráttá történő alakítása ➙ szoftverfejlesztés). 6. Igazodás a nemzetközi trendekhez (amerikai és EU trendek).
108
7. K+F irányváltás, nemzeti K+F stratégia részévé válik a genomika. 8. Fenntartható fejlődés (agrár-élelmiszeripari és környezetvédelem).
3.1 A stratégiai keretmátrix lehetséges kimeneteleinek elemzése, az optimum bemutatása: „Felzárkózás és kitörés” Optimális esetben, akkor tehát, ha megfelelő a társadalmi elfogadottság és támogatottság, és megvalósul egy jól megalapozott stratégia is. A jövőkép összefoglalása: „A genomika folyamatosan fejlődik, nemcsak követő, hanem úttörő kutatás-fejlesztés is folyik Magyarországon, a genomika fontos társadalmi és gazdasági igények kielégítéséhez járul hozzá.” A „biobank-felhasználók” igénye a tevékenység támogatását vonja maga után a döntéshozók szintjén, akik felismerik a megfelelő finanszírozás jelentőségét. A biobanki aktivitás az orvostudomány, a gyógyszeripar, a mezőgazdaság, az állattenyésztés és a környezetvédelem szerves részévé válik, hozzájárul a magas színvonalú genomikai kutatási projektek eredményeihez. A társadalom és a szakmai fórumok egyaránt támogatják a biobankolást. A társadalmi elfogadottságnak köszönhetően a biobanki állományok bővülnek, a tájékoztatást szolgáló kommunikáció a társadalommal hatékony és fontos szerepet tölt be. Így a magyar biobankok egyedülálló, a magyar lakosságot reprezentáló gyűjteményt hozhatnak létre, mely további genomikai kutatásokat segíthet elő. A magas színvonalú, jól finanszírozott alap- és alkalmazott kutatás a nemzetközi együttműködések révén is hozzájárul a biobankok fejlesztéséhez, hálózatba foglalásához, a biobanki
állományok bővüléséhez és azok széleskörű felhasználásához. A nemzetközi együttműködések jelentős külső kapcsolatokat eredményeznek, és számottevő külföldi támogatást is hoznak.
a gyűjtés folyamata, az állományok felhasználása nehézségekbe ütközik. A kevésbé kedvező megítélés következtében a társadalom nem ismeri fel a biobankokban rejlő lehetőségeket.
Emellett a nemzeti biobank hálózat a hazai együttműködéseknek köszönhetően hatékonyan működik. Biobank-központok alakulnak a nagyobb egyetemeken, amelyek tevékenysége lehetővé teszi a mintaállományok hatékonyabb felhasználását kutatási célokra, és elősegítik azok hozzáférhetőségét, valamint a mintaés adatgyűjtési illetve -tárolási protokollok egységesítését. Az anyagi támogatottság lehetővé teszi az infrastrukturális fejlesztéseket, ami megkönnyíti a biobank-harmonizációt. A hatékony nemzeti együttműködés elősegíti a biobanki K+F+I tevékenységet, ami többek között a mintaés adatgyűjtés illetve -tárolás modernizálását és adatfeldolgozó rendszerek fejlesztését vonja maga után.
Emellett, bár kezdetben a meglévő források a biobankok/biobank hálózatok fejlesztését, a K+F+I-t segítik, a csökkent társadalmi támogatottság következtében a döntéshozók is módosítják a prioritási sorrendet a projektek támogatása terén.
A biobank-központok megalakulásával megnő az igény a képzett szakemberek iránt, ami elősegíti a „biobankár”-képzés kidolgozását és elindítását. Ugyanakkor a nemzetközi együttműködések is fontos szerephez jutnak, a magyarországi biobankok az európai szervezetek részeként felzárkóznak a nemzetközi elvárásokhoz. Fontos leszögezni, hogy az optimum megvalósulásának alapfeltétele egy jól kimunkált nemzeti genomikai stratégia megtervezése és megvalósítása, ami nemcsak hogy összehangolja a rendszerben jelentkező infrastrukturális fejlesztéseket, hanem javaslatokat is megfogalmaz egy megbízható és stabil pénzügyi keretrendszer kialakításához, ezzel támogatva az erőforrások koncentrált és hatékony felhasználását.
A biobanki tevékenység egy szinten marad, nem fejlődik, nem válik az orvostudomány, a gyógyszeripar, a mezőgazdaság, az állattenyésztés és a környezetvédelem szerves részévé. A biobankok mintaállományának felhasználása legfőképp az alapkutatásra korlátozódik.
„Megszegett ígéretek” A társadalom várakozásokkal tekint a genomika vívmányaira, de csalódni kényszerül bennük, mivel várakozásait a genomikai technológiák fejlesztői és alkalmazói aktív nemzeti stratégia hiányában nem képesek kielégíteni. Megfelelő szintű társadalmi támogatottság ellenére, a szükséges anyagi erőforrások hiányában a biobanki tevékenység csak lassú ütemben bővül, a szükséges infrastruktúrák kialakítása, a minta- és adatgyűjtési és -tárolási protokollok harmonizációja elmarad. A magyarországi biobankok nem képesek az európai elvárásokhoz felzárkózni, azoknak megfelelni.
Az érdekeltek szinergikus tevékenysége révén elkészül egy jól kidolgozott stratégia, annak megvalósítása azonban sokszor társadalmi ellenállásba ütközik.
Az összehangolt együttműködés nélkül a biobankok izolálódnak, a szerény anyagi források és az egyes biobankok érdekütközései következtében a nemzeti biobank hálózat felaprózódik, szakértő központok ki sem alakulnak. A genomikai kutatások a megfelelő biobanki háttér hiányában stagnálnak. Nemzeti együttműködés nélkül nem történik biobanki K+F+I tevékenység sem.
A jövőkép összefoglalása: A genomika fejlődése mellett a biobanki tevékenység fejlődése is elindul, ugyanakkor a társadalmi érdeklődés és támogatottság alacsony szintje miatt a humán minták esetében
Megfelelő stratégia hiányában a nemzetközi együttműködések is elmaradnak, az ország lehetőségei a külső pályázati források kihasználására a kollaborációk hiányában beszűkülnek, esetleg megszűnnek.
„Lassú víz”
109
„Sodródás” Nincs sem társadalmi igény a genomika eredményeire, sem aktív nemzeti stratégia, amely ilyen eredmények létrehozására képes lenne. A biobanki tevékenységek megtorpannak, csupán az alapkutatás igénye miatt maradnak fent, esetleg kisebb nemzetközi kollaborációk miatt, vagy a biotech cégek és a gyógyszeripar fejlesztési keresletének köszönhetően folynak. Az egyes biobankok egymástól függetlenül működnek, az infrastrukturális igények nem kerülnek egyeztetésre, a biobankok „elszigetelődnek”, az erőforrások felaprózódnak.
4. Stratégiai Kutatási Terv A biobankok az élettudományokat és a biotechnológiát támogató infrastruktúra esszenciális részei. A biobanki tevékenység fontos célja, hogy megfeleljen a nemzetközi kutató- és ipari csoportok által támasztott magas minőségi és szakmai követelményeknek a biológiai minták és a hozzájuk tartozó adatok disztribúciója terén. A nemzetközi követelményekhez való felzárkózás az optimális jövőkép esetében a legvalószínűbb. Az optimális jövőkép elérése érdekében megvalósítandó célok a biobanki tevékenység esetében tehát a következők: • a biobankok működésének technikai harmonizációja, a minőségirányítás kidolgozása a nemzetközi elvárásoknak megfelelően; • a biobankok minőségbiztosítási programokba történő bejelentkezése; • a magyarországi biobank hálózat kiépítése, a biobank-regiszter bővítése; • biobank-központok létrehozása, a gyűjtemények széleskörű felhasználásának elősegítése; • a megfelelő szakmai képzés lehetőségének megteremtése; • nemzetközi együttműködések, fórumok, európai integráció a biobanki tevékenység terén is; tehát bekapcsolódás az „infrastructure” és ERANET jellegű programokba; 110
• a hatékony adat- és anyaggyűjtés megszervezése; • a társadalom megfelelő tájékoztatása (disszemináció) ismeretterjesztő előadások, közlemények, programok formájában. Ebben egyértelműen pozitív jel, hogy a Time magazin 2009. március 23-i számában a „10 Ideas Changing the World Right Now” fedőlapos vezércikk összefoglalójában egyik pontként a biobankokat jelöli meg. A biobankok működésének technikai harmonizációja, a minőségirányítás kidolgozása a nemzetközi elvárásoknak megfelelően A mintagyűjtemények adott vizsgálatban történő felhasználhatóságát részben befolyásolja a minta gyűjtésének és tárolásnak módszere. A biobankok metodológiai összehangolásának a minőségirányítás megszervezése fontos lépése, mert az annotált és validált minták etikai szabályoknak és törvényi kereteknek megfelelő módon történő összegyűjtésén alapuló együttműködéseket segít elő. Fontos lenne tehát olyan „best practice” irányelvek kidolgozása, amelyek alapul veszik a már működő biobankok tapasztalatait, és elősegítik azok harmonizációját technikai és szabályozási szinten egyaránt. A biobankok minőségbiztosítási programokba történő bejelentkezése Az előző célkitűzéshez szervesen kapcsoló témakör ez, ami a nemzetközi standardok hazai megismerését és terjesztését hivatott megkönnyíteni. A BBMRI projekt keretén belül már megkezdődött egy ilyen folyamat: első körben a biobankok DNS koncentráció meghatározásból „vizsgáznak”. Az UK Biobank koordinálása alatt 47 laboratórium kapott 6 különböző koncentrációjú DNS-t, ezeknek adatait a megadott időn belül a metodikai kérdőív adataival együtt kellett visszaküldeni 2009 októberében, a kiértékelés még zajlik. A magyarországi biobank hálózat kiépítése, a biobank-regiszter bővítése A biobanki állományok széleskörű felhasználásának előfeltétele a rendelkezésre álló források ismerete. Egy részletes mintaregiszter jelentős segítséget nyújthat adott projektek tervezése és kivitelezése közben, illetve a minták
disztribúcióját is elősegíti. A NEKIFUT regiszter felállítása és bővítése hatalmas segítséget jelent ezen a téren. Biobank-központok létrehozása, a gyűjtemények széleskörű felhasználásának elősegítése A kialakítandó központok szerepe – a már korábban bemutatott módon – egy köztes szervezethez hasonlítható. Fő célja a biobankok adatállományaiban érdekeltek együttműködésének intézményes keretek közé szervezése, menedzselése. Ily módon lekövethető és átlátható együttműködési rendszer kerül megalkotásra, ahol az együttműködés jól szabályozott keretben történik, így szolgálva az érintettek (biobank létrehozók, felhasználók, „stakeholder”-ek) érdekeit. A hatékony adat- és anyaggyűjtés érdekében a társadalom megfelelő tájékoztatása (disszemináció) ismeretterjesztő előadások, közlemények, programok formájában A biobank rendszer közmegítélésének érdekében elengedhetetlen a megfelelő disszeminációs stratégia és módszerek kialakítása, illetve kiválasztása, amelyek nyomán kialakul a közösségi célokat is szolgáló társadalmi tudatosság. A megfelelő szakmai képzés lehetőségének megteremtése Európai mintára a biobankár-képzés vagy hasonló szakirányú képzési rendszer tervezetének kidolgozása. Ebben Magyarországnak célszerű európai kidolgozású koncepciókat átvenni.
4.1 Stratégia K+F területek és célok A legkedvezőbb jövőkép megvalósításához a biobanki tevékenységen belül főként a mintatárolás és az adatnyilvántartás területén szükséges kutatás-fejlesztés. A mai biobanki gyakorlatban inkább a hagyományos, papír- vagy „Excel-alapú” nyilvántartási rendszerek alkalmazottak. Ezzel szemben a nemzetközi gyakorlatban egyre inkább elterjednek az adatbázis-kezelő szoftverek, amelyek nem csupán a minták, hanem a hozzájuk tartozó adatok nyilvántartását is ellátják. A hasonló adatbázis-kezelők fejlesztése illetve a mindennapi gyakorlatban való alkalmazása fontos előrelépés
lenne a biobankok életében. Valószínű, hogy a tranzíció kezdetben nehézségekbe ütközne, de amennyiben a biobanki állományok bővítése és könnyebb kezelhetősége a cél, az átallás idővel elkerülhetetlen. A kutatás-fejlesztésben továbbá a mintaelőkészítést és biomolekula-izolációt felgyorsító, költséghatékony technológiák alkalmazása illetve újítások kidolgozása is figyelemre méltó terület.
4.2 Együttműködések A genomikai kutatások hátterét képző biobankok korszerűsítése, fejlesztése mind a biobank, mind a potenciális felhasználó érdeke. A fejlesztések létrejöttéhez a jelenlegi biobankokat működtető intézetek – főként egyetemek – és a felhasználó kutatóintézetek vagy az egyetemek és az ipari felhasználók közötti együttműködés tartható kívánatosnak. A biobanki állományok bővítése és a biobank-modernizálás rövidebb távú projektek és hosszabb távú együttműködések keretein belül is megvalósulhat. A meglévő infrastruktúrák fejlesztése mellett új biobanki infrastruktúrák kialakítása is lényeges, mert jelenleg nem adottak a megfelelő körülmények a hatékony biobanki funkciók ellátásához. A kollaborációk keretein belül azonban a közös K+F tevékenységet és a K+F tevékenység eredményének gazdasági hasznosítását tartják a munkacsoport tagok alapvetőnek.
4.3 Oktatás, tudásmenedzsment Az európai szakmai társadalom korán felismerte a biobankár képzés jelentőségét. A Lyoni Egyetem az International Agency for Research on Cancer (IARC) szervezettel együttműködésben képzési tervet dolgozott ki „Biológiai mintagyűjtemény menedzsment” címmel. A tanterv lényegi elemeit fontosnak tartjuk a megemlítésre, és a következőkben röviden ismertetjük: A projekt célja olyan, a biomedicinában jártas ügyvezető szakértők képzése, akik az egészségügyben, a gyógyszeriparban, az akadémiai vagy magán kutatóintézetekben és a kórházakban helyezkedhetnek majd el. A 111
képzés végén a szakemberek kvalifikáltak lesznek a biobanki központokban a mintagyűjtés, a validálás és a disztribúció megszervezésére, a már létező mintagyűjtemények kezelésére és a tudományos közösség részére szóló szolgáltatások kidolgozására. A képzésben résztvevők jártasságra tehetnek szert a következő területeken: • biológiai minták előkészítése és tárolása; • bioetikai szabályok alkalmazása; • a biobanki központokra vonatkozó jogszabályok alkalmazása; • minőségirányítási és -biztosítási rendelkezések betartása; • technológiai innováció – minta és adat tárolására és gyűjtésére vonatkozóan; • a biológiai mintához tartozó információ kezelése; • menedzsment. A munkacsoport tagjai körében végzett szűk felmérés alapján a többség, bár nem tartja elengedhetetlenül szükségesnek a biobankárképzést, a szakemberképzés területén a biobanki munkát elősegítő adatgyűjtő, -tároló, -rendszerező ismeretek és genomikai alapismeretek oktatását támogatja. Kevésbé találták fontosnak az etikai ismereteket és a menedzsmentben való jártasságot. A magyarországi „biobankár-képzés” lehetőségének tehát vegyes a fogadtatása, ám a nemzetközi példa részben elfogadott: új ismeretanyagok átadása szükséges a biobankokat üzemeltető szakemberek képzéséhez. A kérdés felveti a nemzetközi együttműködés lehetőségét az oktatás terén, esetleg csereprogramok keretén belül.
4.4 A kutatási infrastruktúra (KI) fejlesztése: A KI fejlesztésének elemeit a korábbiakban már bemutattuk, a dokumentáció kohéziójának megtartásának érdekében nem ismételnénk meg a korábbi pontokban bemutatott tényeket és információkat. Árnyalva a korábbiakban bemutatottakat, a következő kiegészítő információkat tartjuk fontosnak megemlíteni:
112
• A helyzetfelmérés alapján a KI-k kiépítettsége kielégítő, így ennek fényében javasolt a már meglévő eszközparkok felújítása, modernizálása. Új KI-k létesítésének támogatása csak különösen indokolt esetben javasolt. • Mivel a biobank hálózat optimális működése leginkább nemzetközi színtéren képzelhető el, fontos hangsúlyt fektetni a határon átnyúló együttműködések ápolására, azon belül is a több partnert magába foglaló, akár európai szintű konzorciális kollaborációkra. A nemzetközi együttműködést azonban meg kell hogy előzze a hazai biobankok közös hálózatba kapcsolódása. Az együttműködések azonban nem szűkülnének le csak egyszerű adatcserére, a tudásmenedzsment és best-practice technikák megjelennének a megvalósítás minden szintjén. • A fejlesztések fontosabb pénzügyi forrásait vélhetően hazai pályázati támogatások jelentik majd, kis mértékben azonban szükség lesz a résztvevő intézmények anyagi támogatására is. Az európai pályázatokban az Európai Bizottság korábbi döntésének következtében a pusztán biobanki aktivitás önállóan nem támogatható elem, azonban ha sikerül olyan kollaborációkat létrehozni, amelyeknek szerves részét képeznék a KI fejlesztések, nagyobb pályázati siker és jobb anyagi támogatottság lenne elérhető. • A külső finanszírozási forrásoknak a költségvetésbe történő becsatornázása relatíve bizonytalannak tekinthető. Ennek áthidalását jelenthetné a humán eredetű mintákat tároló biobankok esetében, ha azok az egészségügyi ellátórendszerek szerves részét képeznék, hiszen a biobankok éppoly elengedhetetlen feltételei az orvosi kutatásoknak, mint a betegágyak a gyógykezelésnek. A biobankok ilyen módon történő integrálása az egészségügybe részben biztosíthatná azok hosszú távú anyagi fenntarthatóságát. • További finanszírozási források felmérésében segítséget jelenthetnek a hiánypótló kezdeményezések, mint az EU7 keretprogram
által benyújtott GenERA projekt (ERA-NET on Genomics and Genetic Epidemiology of Multifactorial Disease), melynek célja olyan tudásközpont összeállítása a genomika és genetikai epidemiológia területén, amely összefoglalja a partner országok pályázati programjait, kutató-hálózatait, stratégiáit és prioritásait. A projekt célja a kutatási programok átfedő területeinek és hiányosságainak felmérése, és ezáltal olyan pályázati kiírások összeállítása, amely a kevésbé támogatott területek finanszírozását tenné lehetővé. A projektnek hazánk affiliált tagja. • Nemzetközi szinten olyan jól üzemelő, szakmai ajánlatokat kidolgozó, gyakorlatilag az egész világ szakember gárdáját, vezető biobankjait megszólító hálózatok is működnek, mint a Public Population Project in Genomics (http://www.p3g.org/), vagy általánosan használt rövidítéssel a P3G. Fontos lenne a hálózati tagság nemzeti szintű megvalósítását elősegíteni, mivel jelenleg sajnos intézményi részvétellel sem rendelkezünk.
4. 5 A kutatási infrastruktúra működtetése Az infrastruktúrák felügyeletét optimális esetben szakmai szervezetek látják el, amelyek az alap- és az alkalmazott kutatási tevékenységet egyaránt elősegítik. A mintaállományokhoz való hozzáférés biztosításának fontosságát szem előtt tartva a szakmai irányítók a leendő felhasználó által előterjesztett projekt elbírálását szakmai és etikai szempontok alapján végzik, pozitív elbírálás esetén megadják a biobankhoz való hozzáférés lehetőségét. A biobanki állományok nagyobb mértékű kihasználtsága érdekében nemzetközi együttműködések kialakítása szükséges. Ennek azonban előfeltétele a hazai biobanki tevékenység harmonizációja az európai előírások figyelembevételével, és olyan biobanki regiszter kialakítása, amely a létező mintagyűjtemények könnyebb áttekinthetőségét teszi lehetővé azok
rendszerezése révén, így segítve elő a hazai és nemzetközi projektek megtervezését és a kapcsolatépítést.
4.6 Szabályozás A biobanki tevékenységet jelenleg meghatározó rendelkezések az emberen végzett orvostudományi kutatásokról szóló 23/2002. (V. 9.) EüM rendelet, a 2008. évi XXI. törvény a humángenetikai adatok védelméről, a humángenetikai vizsgálatok és kutatások, valamint a biobankok működésének szabályairól és a biobanki szolgáltatásokhoz szükséges szakmai minimumfeltételeket taglaló 26/2008. (V. 26.) EüM rendelet. Ezen szabályozók együttes alkalmazása során, e rövid idő alatt is már felmerültek olyan területek, amelyek a szabályok bővítésének vagy módosításának igényét vetik fel. Az egyik ilyen terület a mintákhoz tartozó adatok nyilvántartásának jogi aspektusai, amely például gyermekektől szülői beleegyezéssel gyűjtött minták esetében vet fel számos problémát (például az újbóli beleegyezés szükségessége). Ebben a tekintetben is szerencsés elem, hogy a törvény Miniszteri Meghatározandókat előíró paragrafust is tartalmaz (31.§), továbbá a törvény 32. §-a előírja, hogy „A Kormány évente beszámol az Országgyűlés előtt e törvény alkalmazásának tapasztalatairól és megvizsgálja a törvény módosításának szükségességét.
„Biológiai mintagyűjtemény menedzsment” Mesterképzés tervezet 1. A képzés leírása és céljai: A projekt célja olyan, a biomedicinában jártas ügyvezető szakértők képzése, akik az egészségügyben, a gyógyszeriparban, az akadémiai vagy magán kutatóintézetekben és a kórházakban helyezkedhetnek majd el. A képzés végén a szakemberek kvalifikáltak lesznek a biobanki központokban a mintagyűjtés, validálás és disztribúció megszervezésére, a már létező mintagyűjtemények kezelésére és a tudományos közösség részére szóló szolgáltatások kidolgozására.
113
2. A képzésben résztvevők jártasságra tehetnek szert a következő területeken: a. biológiai minták előkészítése és tárolása: • A biológiai minták tárolásra való önálló előkészítése; • A mintának megfelelő tárolási mód megválasztása; • A minták biztonságos tárolása; • Anyagok és eszközök felügyelete, fenntartása, fejlesztése és kezelése.
• Biológia, kémia vagy orvosi MSc fokozat; • befejezett ötödév a gyógyszerész szakon; • orvosi, állatorvosi vagy biomérnöki diploma.
4. Lehetséges akadémiai partnerek: meghatározandó
5. Lehetséges ipari partnerek: meghatározandó
6. A képzés szerkezete: Az első félév modulokra osztott, és gyakorlati foglalkozásokkal bővített:
b. bioetikai szabályok alkalmazása; c. a biobanki központokra vonatkozó jogszabályok alkalmazása: • Működési protokollok (SOP) kidolgozása. d. minőségirányítási és -biztosítási rendelkezések betartása; e. technológiai innováció – minta és adat tárolására és gyűjtésére vonatkozóan: • Technológiai platformok létrehozása; • Biológiai minták izolálására, tárolására, elérhetőségére és kezelésére vonatkozó technikák kifejlesztése; • Az innovációhoz szükséges információk felkutatása. f. a biológiai mintához tartozó információ kezelése; • adatbázisok kidolgozása és fenntartása; • a biológiai minta nyomon követhetőségének és biztonságénak garantálása. g. menedzsment: • technikusok és bioinformatikusok csoportjának vezetése; • idegen nyelvű szó- és írásbeli kommunikáció az együttműködő felekkel; • projektek kidolgozása és kivitelezése.
3. A képzés előfeltételei: A résztvevőknek legalább 60 kreditponttal kell rendelkezni valamilyen biológia MSc képzés keretein belül vagy a következő végzettségek/ előfeltételek valamelyike szükséges: 114
• 4 kéthetes oktatási periódus; • 3 négyhetes gyakorlati periódus. Hét 1. félév
37–38
Modul 1
39–42 43–44
Gyakorlat Modul 2
45–49 50–51
Gyakorlat Modul 3
52–03 04–05
Gyakorlat Modul 4
A második félév modulokra osztott, és gyakorlati foglalkozásokkal bővített: • • • •
2 kéthetes oktatási periódus; 2 másfél hetes oktatási periódus; 2 négyhetes gyakorlati periódus; 1 hathetes gyakorlati periódus. Hét
2. félév
06–09 10–11
Gyakorlat Modul 5
12–15 16–17
Gyakorlat Modul 6
18–23 24–27
Gyakorlat Modul 7 és 8, vizsga
Összesen tehát 26 gyakorlati és 15 oktatási hét.
7. Az oktatási modulok Modul 1
Modul 5
A biológiai minták és a biológiai, biokémiai, molekuláris és patológiai adatok forrásai • Fehérjék; • Genomok, plazmidok, DNS fragmentumok; • Eukarióta és prokarióta sejtek; • Vér: szérum, plazma, limfociták, vörös vértestek; • Fagyasztott és paraffinba ágyazott szövetek; • Haj-, vizelet-, széklet-, köröm-, bukkális sejt-; méhnyak hámsejt- és köpetminták; • Sejtek, DNS, RNS, szövet, szérum – molekuláris szemszögből; • Bevezetés a patológiába.
Bioetikai szempontok • Bioetikai szabályozások keretei; • Beleegyező nyilatkozatok; • A minták biológiai és klinikai adatainak védelme; • Anonimizált minták.
Modul 2 Mintagyűjtési és -tárolási technikák • Paraffinba ágyazás; • Liofilizáció; • Fagyasztva tárolás; • Sejtkultúra; • Csomagolás; • Jelölés; • Tárolás.
Modul 3 Bioinformatika a biológiai mintagyűjteményközpontokban • Adatbázis-kezelő szoftverek alkalmazása; • Adatbázisok kiépítése; • Laboratóriumi információmenedzsment rendszer; • Információbiztonság (követhetőség, minőség).
Modul 4 Minőség • A biológiai mintagyűjteményekre vonatkozó szabályozások; • Minőségellenőrzés és -bizosítás; • Tanúsíttatás, akkreditáció; • Jó laboratóriumi gyakorlat (GLP); • Higiénia és biztonság.
Modul 6 Törvényi szabályozás és mintagyűjtemény menedzsment • Az egyének jogait védő törvények; • A humán minták gyűjtésére, tárolására és transzferére vonatkozó szabályozások; • Biológiai mintatranszfert szabályozó rendelkezések; • A biológiai mintagyűjtemények különböző formái és a rájuk vonatkozó rendelkezések; • A minták és a hozzájuk tartozó adatok hozzáférhetőségének szabályai.
Modul 7 A biológiai mintagyűjtemények integrálása • A biológiai mintagyűjtemény központok szervezete; • Nemzetközi szervezetek; • Epidemiológia: különböző epidemiológiai tanulmányok megszervezése, és a hozzájuk tartozó mintagyűjtés; • Mintatranszfer platformok felállítása.
Modul 8 Menedzsment • csoport menedzsment; • projekt menedzsment; • társalgás és viselkedés; • kapcsolattartás; • pénzügyi menedzsment.
115
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP)
Személyre szabott orvoslás munkacsoport
STRATÉGIAI KUTATÁSI TERV
Készítették Németh György Molnár Mária Judit Aradi Ildikó Nagy Krisztián és a Személyre szabott orvoslás munkacsoportjának tagjai
117
1. Helyzetelemzés A személyre szabott orvoslás (SzSzO) az egyén genomikai adottságainak és az azt befolyásoló környezeti tényezőknek ismerete alapján az optimális prevenció és kezelés lehetőségét tudja megteremteni az esetleges mellékhatások kivédése mellett. Ennek köszönhetően a gyógyítás eredményesebbé és egyben költséghatékonyabbá válik. Az SzSzO paradigmaváltást jelent a gyógyításban. A XX. század első felében a terápiás módszerek bevezetésénél az élettani – döntően állatkísérletes – módszerekkel nyert eredmények extrapolálása történt, ahol a vizsgálatok rendszerint kísérleti állatokon, szöveteken vagy sejteken történtek. A mindennapi rutin terápiás gyakorlat ezen megfigyeléseken, valamint jelentős mértékben a kezelőorvos intuícióján alapult. Ennek megfelelően, az egyes ellátó helyek között igen nagy volt a praxis variáció. A XX. század második felében a terápiás döntéseket egyre inkább a klinikai epidemiológiai kutatási módszereken – pl. több ezer beteget bevonó multicentrikus, randomizált, kontrollált vizsgálatok – alapuló eredmények határozták meg. Ma a tapasztalatokon alapuló orvoslás mellett a molekuláris biológiai technológiák fejlődésének köszönhetően egyre inkább tért hódít a személyre szabott orvoslás. A személyre szabott terápia a betegség kezelése során az egyes egyének klinikumát, genomikáját és a rá ható környezeti tényezők összességét, valamint a betegsége egyedi jellemzőit integrálja. A betegségek molekuláris alapjainak megértésével, beteg-alcsoportok, és azok bizonyos betegségekre való hajlamának meghatározásával segíti elő a megelőzés, az egészségügyi ellátás, a gyógyszeres kezelési stratégia optimalizálását. Célja az egyes betegek egyéni jellegzetességeinek megfelelő, individualizált kezelési és prevenciós stratégia felállítása. A terápiás beavatkozások szisztematikus elemzése megbízható statisztikai módszerekkel kimutatja, hogy az adott betegpopuláció átlagában egy adott kezeléstől mekkora eredmény és milyen mellékhatás gyakoriság várható. A hatás mértékét és megbízhatóságát statisztikai fogalmakkal (esélyhányados, abszolút és relatív kockázatcsökkenés, „number needed to treat”) írták le, ezen eredmények alapján születtek a 118
napjainkban használt, általánosan elfogadott bizonyítékokon alapuló klinikai irányelvek. Ezek az irányelvek általában nem veszik figyelembe a beteg egyedi biológiai és környezeti jellegzetességeit. A molekuláris biológiai és új imaging metodikák számos olyan biomarkert azonosítottak, amelyek mind a betegségek diagnosztikájában, az egyéni rizikó megbecslésében fontos támpontot nyújtanak. Ennek köszönhetően az egyes nagy betegségkategóriákban alcsoportok alakultak ki. Új célként jelent meg a korai diagnózis felállítása mellett az adott egyén metabolizmusát is figyelembe vevő optimális hatóanyag és dózis kiválasztása. A „one fits for all” elv megszűnése várható, a genomiális varianciánk fogja az optimális kezelési stratégiát meghatározni. Erre egyre nagyobb az igény, mert a jelenlegi gyakorlatban USA statisztikák alapján az asthma ellenes és cholesterin csökkentő kezelések 40– 70%-a, az antidepresszáns kezelések 20–50%-a hatástalan. Ugyanakkor a gyógyszer mellékhatás következtében történő halálozás a 6. leggyakoribb halálok az USA-ban. Jelenleg a reaktív orvoslást gyakoroljuk, azaz a már bizonyos ideje tünetekkel rendelkező betegeket gyógyítjuk, és sok esetben többszöri próbálkozás eredményeként találjuk meg a hatékony gyógyszert. 2009 nyarán a GNTP Személyre Szabott Orvoslás munkacsoportja által 45 vezető klinikus és kutató körében végzett felmérés során a megkérdezettek 100%-a vélte szükségesnek a SzSzO gyakorlatának bevezetését, 64%-a vélte úgy, hogy multiplex biomarkerek fogják a krónikus betegségeket prediktálni és a kezelési stratégiákat irányítani, és 59% szerint az SzSzO 10 éven belül reformváltozásokat hoz a hazai egészségügyben. A munkacsoport definiálta az SzSzO fogalmát, a vitaindító definíció szerint az SzSzO: „A személyre szabott terápia a betegség kezelése során az egyes egyének klinikumát, genetikáját, genomikáját és a rá ható környezeti tényezők összességét integrálja. A betegségek molekuláris alapjainak megértésével segíti elő az egészségügyi ellátás, a gyógyszeres kezelési stratégia optimalizálását. Célja az egyes betegek egyéni jellegzetességeinek megfelelő, individualizált kezelési és prevenciós stratégia felállítása.”
A kérdőív alapján a definíciónak magába kell foglalnia, hogy az SzSzO • A beteg egyéni jellegzetességein túl a betegségek egyedi tulajdonságait is figyelembe veszi; • Várható mellékhatást prediktál beteg csoportokként; • Az adott betegség profilját meghatározza egyén specifikusan; • Költséghatékony diagnosztikához és terápiához vezet; • Beteg alcsoportok felállítását teszi lehetővé a betegségekre való hajlam mértéke alapján; • A személyre szabott orvoslás az orvosi gyógyszeres kezelési protokollt a betegek egyéni genomikai és környezeti jellegzetességei alapján állítja föl. A genomikai metodikák segítségével az egyes betegségeken belül alcsoportokat képez a betegségre való hajlam és a várható terápiás válasz alapján. Az adott kezelést csak azon betegeken alkalmazza, akiknél jó terápiás válasz és kevés mellékhatás várható.
A fentiek figyelembevételével a munkacsoport által elfogadott új definíció: A gyógyszergyárak jelenlegi blockbuster stratégiájának átalakulása várható, egyre inkább támogatottságot kap a „nichebuster” stratégia, melyben a fejlesztendő terapeutikumok és hozzá kapcsolódó diagnosztikumok együttfejlesztése elengedhetetlen. Ennek feltétele az akadémiai szféra és az ipar szoros együttműködése. A GNTP felmérés és a 2009 decemberében rendezett „Személyre Szabott Orvoslás” workshop az SzSzO megvalósítás legfontosabb feltételének az oktatás fejlesztését vélte. Az oktatásban a graduális, a posztgraduális képzésben, valamint a lakosság ismeretterjesztése szintjén is számos teendő van. A graduális képzésben új struktúrájú
és tematikájú multidiszciplináris curriculum kialakítása szükséges, melyben a transzlációs medicina oktatásában az alapkutatók, a klinikusok, patológusok, labororvosok is szerepet kapnak. A posztgraduális képzésben és az egyetemi oktatókutatórendszerben a vertikális mobilitás fokozása szükséges, mely segítségével nagyobb merítésből válogathatók a legjobb képességű személyek.
1.1 Jogszabályi háttér Az Európai Tanács Miniszteri Bizottságának az embereken végzett orvosi kutatatás alapelveiről szóló ajánlása, valamint az orvosbiológiai kutatásokra vonatkozó szabályok, melyek a 30/1998. (VI.24) NM és 31/1998. (VI.24) NM rendeletben találhatók (NK 1998. 12 sz.). A genetikai adatok védelmét és a biobankok működési rendjét a XXI/2008 2008. évi XXI. Törvény a humángenetikai adatok védelméről, a humángenetikai vizsgálatok és kutatások, valamint a biobankok működésének szabályairól és a 26/2008. (V. 26.) EüM rendelet szabályozza.
1.2 A nemzetközi trendek bemutatása A fejlett országok öregedő népessége növekvő terhet ró az állami költségvetésre, jelentősen növekednek az egészségügyi kiadások. A kor előrehaladtával egyre több betegséggel kell számolni minden egyén esetében. A betegségek okozta kiadások csökkentése érdekében jelentős pénzek jelentek meg a kutatás és fejlesztés terén, melyek egyes betegségek kialakulásának, lefolyásának megismerésére és megelőzésére irányulnak. Világszerte, de elsősorban a nyugati társadalmakban állami pénzekből finanszírozott kutatócsoportok, kutatólaboratóriumok működnek. A kutatásuk eredményeként elért vívmányokat az ipar bevonásával a klinikum által alkalmazható technológiákká igyekeznek formálni. Az Egyesült Államok szenátusának bizottsága már elkészítette a személyre szabott orvoslással foglalkozó munkaanyagát. Több program is indul világszerte a nagy tömegeket érintő betegségek kialakulásának megelőzésére (népbetegségek 119
– daganatos megbetegedések, elhízás…). Ma azonban kevesebb, mint 40 gyógyszer esetében alkalmazzuk hatékonysági vagy biztonságossági predikcióra a SzSzO-t világszerte (ld. táblázat). Ezek túlnyomó többsége az onkológia területére koncentrálódik. A hazai klinikai gyakorlatban ezeknek csak a töredéke valósul meg.
(A nemzetközileg elfogadott és alkalmazott személyre szabott orvoslási gyakorlatot az alábbi táblázatban foglaltuk össze.) Az igény sokkal nagyobb, mint a rendelkezésünkre álló lehetőségek, ezért a terület folyamatos fejlesztését kívánatosnak tartjuk.
Terápia
Biomarker/Teszt
Indikáció
Herceptin® (trastuzumab) Tykerb® (lapatinib)
HER-2/neu receptor
Emlőrák: metastatizáló emlőrákos betegek kezelésénél, ahol a tumor szövetben HER2 expresszió észlelhető, és a beteg már kapott kemoterápiát
Gyógyszeres és műtéti prevenció és követés
BRCA 1,2
Emlőrák: az emlő és a petefészekrákra hajlamosító genetikai tényezőkön alapuló megelőző kezelés és felügyelet
Tamoxifen
Aviara Emlőrák IndexSM (HOXB13, IL17BR)
Emlőrák: a kiújulás kombinált rizikó elemzése ER-pozitív és tumor-negatív emlőrák esetében tamoxifen kezelés után
Kemoterápia
Mammostrat®
Emlőrák: prognosztikus immun-hisztokémiai teszt a menopauza utáni, nodus-negativ, ösztogén receptort expresszáló, hormonkezelésben részesülő emlőrákos betegeknek az adjuváns kemoterápia alkalmazásának eldöntésére
Kemoterápia
MammaPrint®
Emlőrák: 70 gén expressziós profilján alapuló teszt a távoli metasztázisok megítélésre
Coumadin® (warfarin)
CYP2C9
Kardiovaszkuláris betegség: CYP2C9*2 vagy a CYP2C9*3 allél esetén a vérzéses szövődmény rizikója fokozódik
Coumadin® (warfarin)
VKORC1
Kardiovaszkuláris betegség: VKORC1gén polimorfizmusai (különösképp a -1639G>A allél) összefüggést mutatnak a warfarin alacsonyabb dózisú igényével
Coumadin® (warfarin)
PGx PredictTM: Warfarin
Kardiovaszkuláris betegség: CYP2C9 és a VKORC1 genotípusok megjósolják a warfarin terápianak mellékhatásait
Coumadin® (warfarin)
Protein C hiány
Kardiovaszkuláris betegség: a protein C vagy a kofaktorának a protein S-nek az öröklött vagy szerzett deficienciája összefüggést mutat a warfarin beadást követő szöveti nekrózissal
Gyógyszeres és életmódbeli prevenció
Familion® 5-gén profil
Kardiovaszkuláris betegség: szívritmuszavar megelőzésre és gyógyszer szelekcióra használható a Long QT Syndromában (LQTS) szenvedő betegeknél
120
Statinok
PhyzioType SINM
Kardiovaszkuláris betegség: 50 gén kombinált genotípusán alapuló a statin indukálta neuromyopathia rizikójának kimutatására
Atorvastatin
LDLR
Kardiovaszkuláris betegség: a gyógyszer dózisnak individualizálására. Homozigóta (10-80mg/ nap), heterozigóta (10-20mg/nap) familiáris hypercholesterinaemiában
Camptosar® (irinotecan)
UGTIA1
Vastagbélrák: a UGT1A1 gén variációi befolyásolják a irinotecan lebontását, amely következtében magas serum szint és mellékhatások alakulhatnak ki
Erbitux® (cetuximab) Gefitinib Vectibix® (panitumab)
EGFR expresszió
Vastagbélrák: a DakoCytomation EGFR PharmDx™ teszt kit- tel. EGFR pozitiv egyének jobban reagálnak a kezelésekre, mint az alacsony EGFR expressziót mutatók
Erbitux® (cetuximab) Gefitinib Vectibix® (panitumab)
KRAS
Vastagbélrák: bizonyos KRAS mutációt hordozó betegek nem reagálnak a kezelésre
Erbitux® (cetuximab) and Vectibix® (panitumab) Fluorouracil Camptosar® (irinotecan)
Target GI™
Vastagbélrák: a terápiát befolyásoló KRAS, TS, and TOPO1 molekuláris statust térképezik föl
Tegretol (carbamazepine)
HLA-B*1502
Epilepszia és bipoláris betegség: a HLAB* 1502 allélt hordozó betegeknél a carbamazepine súlyos bőrreakciót eredményezhet.
Immunszupressziv gyógyszerek
AlloMap® gén profil
Szív transzplantáció: a betegek transzplantációra és az alkalmazott immunszupressziv terápiára mutatott válaszát monitorozza
Ziagen® (abacavir)
HLA-B*5701
HIV: a HLA-B*5701 allélt hordozó betegeknél az abacavirra adott hiperszenzitiv reakció gyakrabban alakul ki.
Selzentry® (maraviroc)
CCR5 receptor (1)
HIV: csak CCR5-tropic HIV-1 fertőzött betegeknél javasolt a Selzentry és más antivirális szer kombinációja
Budesonide
IBD serologia 7
Gyulladásos bélbetegség: azonosítja a budesonide respondereket
Gleevec (imatinib mesylate)
BCR-ABL
Leukémia: a Gleevec (imatinib mesylate) Philadelphia kromoszóma pozitív (BCR-ABL) újonnan diagnosztizált felnőtt és gyermek betegeknél alkalmazható, akiknél krónikus myeloid leukémia (CML) krónikus fázisa áll fenn
Dasatinib
Philadelphia kromoszóma
Leukémia: Dasatinib azon felnőtt betegek esetében használható, akiknél Philadelphia kromoszóma pozitív akut lymphoid leukémia (Ph+ ALL) áll fenn, és rezisztensek vagy intoleránsak a korábban alkalmazott terápiával szemben.
121
Busulfan
Philadelphia kromoszóma
Leukémia: A Busulfan kevésbé hatásos azoknál krónikus myelogen leukémiás betegeknél, akiknél hiányzik a Philadelphia kromoszóma (Ph1)
Purinethol (mercaptopurine) Thiaguanine Azathioprine
TPMT
Leukémia: lymphoblastos leukémiában szenvedő betegeknél az öröklötten alacsony vagy hiányzó a tiopurin S-metiltranszferáz (TMPT) aktivitás a szokásos adagolás mellett emeli a kockázatát a Purinethol mérgezésnek
Tarceva (erlotinib)
EGFR expresszió
Tüdőrák: a responderek kiválasztását segíti
Capecitabine
DPD
Többféle rákbetegség: a ritkán és váratlanul fellépő súlyos 5-fluoroacillal mérgezés a dihidropirimidin-dehidrogenáz (DPD) aktivitás hiányának tulajdonítható
Gyógyszeres és sebészeti kezelési lehetőségek és követés
MLH1, MSH2, MSH6
Többféle rákbetegség: a tumorokra hajlamosító genetikai rizikótényező preventív kezelést tesz lehetővé a vastagbél- és egyéb rákbetegségekben
Kemoterápia
CupPrint
Többféle rákbetegség: segít az ismeretlen primer tumorok azonosításában
Kemoterápia
Aviara CancerTYPE ID
Többféle rákbetegség: az ismeretlen eredetű primer tumorok 39 típusát azonosítja a gén expressziós profil alapján
Elitek (rasburicase)
G6PD hiány
Többféle rákbetegség: glükóz-6-foszfátdehidrogenáz (G6PD) hiányos betegnél a Rasburicase súlyos hemolízsit okozhat. ELITEK terápia megkezdése előtt ajánlott a G6PD hiányra hajlamos betegek szűrése.
Rifampin Isoniazid Pyrazinamide
NAT
Több betegség: N-acetiltranszferáz lassú és gyors acetilátorok azonosítása. A lassú acetiláció a gyógyszer magas szintjét eredményezheti a vérben és ez megnövelheti a toxicitást
Rituximab
PGx PredictTM:
Non-Hodgkin’s lymphoma: az IgG Fc receptor génben lévő polimorfizmusok (FcgRIIIa) a rituximab responderek kiválasztásában segítenek
Rituximab Celebrex® (celecoxib)
CYP2C9
Fájdalom: a P450 2C9 lassú metabolizálóknál a celecoxib könnyen kórosan magas magas plazmaszintet eredményezhet
Risperdal® (resperidone)
PhyzioType PIMS
Pszichiátriai betegség: a páciens 50 génjének kombinált genotípusán meghatározásával jósolható a metabolikus syndroma
c-KIT
Gyomorrák: Gleevec kezelésre jól reagálhat a Kit (CD117) pozitiv metastaticus malignus gastrointestinalis stromalis tumor (GIST)
Zyprexa® (olanzapine) Gleevec® (imatinib mesylate)
122
Az oktatásban Magyarország nem maradt le számottevően, ugyanis csak néhány egyetem építette be eddig curriculumába a genetika és genomika oktatását. Comprehensiv genomikai oktatási program csak a világ néhány országában történik, mint pl. a Tel Aviv University School of Medicine, a San Fransiscó-i California Egyetem és a Duke Egyetem. Valamivel több egyetemen található meg a klinikai rezidensek curriculumában a genimiális medicina, ezek a Harvard Egyetem, a Cleveland Clinic Lerner College of Medicine és a Baylor College of Medicine. A nem orvosi képzések közül a Genetic Nursing Credentialing Commission (GNCC) és az International Society of Nurses in Genetic (ISONG) kínál a nővérek számára genetikai specializációt. Az USA-ban a National Coalition for Health Professional Education in Genetics (NCHPEG) dolgozik jelenleg az American Academy of Family Physicians-zel együtt egy web alapú orvosi oktatási program kialakításán.
1.3 SWOT-elemzés Erősségek • Magyarországon az egyes megbetegedések esetében (elsősorban onkológia) a már létező személyre szabott terápiákat a mindennapos gyakorlatban alkalmazzák, és ezeket az Országos Egészségbiztosítási Pénztár finanszírozza.
• A hazai szellemi tőke erősségét bizonyítja a hazai kutatók jó szereplése számos nemzetközi projektben. • A jogszabályi környezet jelenleg megfelelő, mind a biobankokat, mind a genetikai diagnosztikát törvény szabályozza.
Gyengeségek • A hozzáférhető technológia elmarad az egyéb uniós országok és amerikai laborok technológiájától. • A hazai egyetemek, intézetek közötti együttműködések szegényesek. • A hazai egyetemek és az ipar közötti együttműködés nem optimális. • A hazai ipari szereplők közötti együttműködés gyér. • A nemzetközi K+F együttműködések fejlesztendőek. • A rendelkezésre álló K+F források alacsonyak. • A társadalombiztosítói/finanszírozói befogadás nem minden ma már megvalósítható SzSzO klinikai gyakorlatot támogat. • IT környezet fejlesztendő.
• A SzSzO alappillérét képező hazai biobankok egy része példaértékű, mind részletes adatbázisát, mind a betegcsoportok homogenitását és a gyűjtött biológiai minta minőségét illetően. • A hazai klinikusok, kutatók és a K+F tevékenységet végző gyógyszergyárak fogékonyak a technológiai fejlesztések iránt. • A felsőoktatási intézetek nyitottak új curriculumok indítására. Az oktatók képzettsége jó, a felsőoktatás minősége európai viszonylatban jó.
• Új etikai és személyiségi jogi kérdések vetődnek föl, melyek megoldására nincsenek útmutatások. • A szakemberek/orvosok/kutatók szakmai ismerete egyenlőtlen. • A laikusok/betegek ismerete a témát illetően nagyon hiányos. • A kutatások során azonosított genetikai/ klinikai korrelációk validálásának hiánya a genomikai alapú diagnosztika esetében.
123
• A genetikai, genomikai diagnosztikát végző laboratóriumok minőségbiztosítása nem egységes. • A biztosítási fedezet és kifizetés nem képes kompenzálni az analitikai és klinikai validálásra fordított időt és pénzt.
Lehetőségek • A SzSzO lehetőségek a kórházakban a „best practice” gyakorlat részévé váljanak. • A hatóságok a genetikai teszteket építsék be egyes gyógyszerek alkalmazási leiratában a mellékhatások csökkentése és a hatás optimalizálása céljából. • Az új farmakológiai fejlesztések építsék be a genetikai variáció hatásának elemzését a fejlesztésekbe. • Az SzSzO ne csak az onkológiában, hanem a cardiovascularis betegségek, a fertőző betegségek, a neurológiai és a psychiatriai betegségek területén is terjedjen el. • Az akadémikusok, orvosok és az ipar együttműködésének fejlesztése. • A fenti szereplők közötti közös stratégia kialakítása. • A nemzetközi kutatások eredményének hazai validálása és hasznosítása. • A stratégiához igazodó új finanszírozási rendszer kialakítása. • A hazai biobankok nemzetközi biobankokkal való harmonizálásának lehetősége új nemzetközi együttműködéseket alapozhat meg. • A megfelelő jogszabályi háttér kialakítása megtörtént. • Az orvos-, és betegképzés fejlesztése.
124
• Mivel a nagy értékű termékeknek valós klinikai hasznot kell jelenteniük a célcsoport számára, a klinikai hasznosíthatóság és validáltság kritériumát és bizonyíthatóságát is ki kell fejleszteni, szabványosítani. • A teljes mértékben interoperábilis, standardizált orvosi adatbázisok lehetővé teszik az adatok aggregált módon történő elemzését. Az orvosok így teljes körű képet kaphatnak a betegek kórtörténetéről. Ez az adatbázis felbecsülhetetlen értékű, kutatási célra is használható platformként is értelmezhető a klinikai jelenségek genomikai markereinek vonatkozásában. • Az orvosi feljegyzésekkel (phenomikai [fenomikai] megfigyelések) összekötött orvosi döntést segítő eszközök elengedhetetlenek az új személyre szabott diagnosztikai tesztek létrejöttéhez, csakúgy, mint a teszteredményekhez történő automatikus hozzáférés. • Olyan eljárások kialakítására van szükség, melyek lehetővé teszik a genetikai „ujjlenyomat” és a megbetegedések közötti összefüggések feltárását, miközben egyben védik is az egyén személyiségi jogait – anonimizált, de részletes klinikai adatokkal rendelkező biológiai minták vizsgálata.
Veszélyek • A területen működő felek érdekei nem egyeznek (konfliktus a klinikus és a finanszírozó, valamint a gyógyszeripar és a finanszírozó, a diagnosztikai laboratórium és a finanszírozó között). • Az állami szerepvállalás elmaradása. • Az országon belüli az egyes térségek változó mértékű fejlettsége nem teszi lehetővé az országban az SzSzO egységes bevezetését – a kezeléseket illetően nagy egyenlőtlenségek alakulnak ki.
• Rossz finanszírozási, támogatási szerkezet.
• Az ellátottakra nehezedő túlzott anyagi teher.
• Állami pénzek elmaradása miatt nem kerül sor az egyetemek, kutatóhelyek fejlesztésére.
• A társadalmi támogatottság hiánya miatt az SzSzO által predikált egészségügyi reform elmarad.
• Az orvosok/betegek újítással szembeni ellenállása, a szemlélet megváltoztatása időnként hosszú időt vesz igénybe. • A jogi szabályozás elmaradása, nem megfelelő volta. • Személyiségi jogok sérülése: olyan nagy, átjárható és széles körben elérhető elektronikus adatbázisban tárolt genetikai információk látnak napvilágot, melyek sokkal jobban sértik a beteg személyiségi jogait, mintha azokat az egyén papír alapon magánál tartaná.
Nincs stratégia, vagy nem valósul meg
Aktív, megvalósuló stratégia
• Az alap- és szakellátásban dolgozó orvosok nem tudnak lépést tartani a genomikai technológiák fejlődésével, egyes betegek a saját betegségük területén képzettebbek lesznek az illető betegség diagnosztikája és személyre szabott terápiája vonatkozásában.
2. Jövőkép
Gyenge vagy átlagos társadalmi elfogadottság
Optimális társadalmi támogatottság
„Sodródás” A genomikai technológiák, üzleti alkalmazások hazai fejlődése a jelenlegi szinthez képest is visszaesik. Külföldi innovatív termékek „fogyasztása”. Alul- és dezinformált társadalom negatív attitűddel. Romló kutatói, oktató kilátások, csökkenő színvonalú élettudományos közép- és felsőfokú oktatás.
„Megszegett ígéretek” Koordinálatlan fejlődés a K+F, innovációs törekvések, orvosi, üzleti alkalmazások területén. Csökkenő kihasználtságú genomikai infrastrukturális kapacitások. Az ipar számára érdektelen akadémiai K+F tevékenység Külföldi innovatív termékek „fogyasztása”. A kutatók és a társadalom közötti párbeszéd ad hoc jellegű, szervezetlen.
„Lassú víz” Lassú fejlődés, azaz a nemzetközi lemaradás tartós fennmaradása. A kutatási eredmények a nemzetközi trendeknél lassabban kerülnek át a gyakorlatba. A társadalom elégtelen, nem meggyőző informálása, bevonása az etikai döntésekbe.
„Felzárkózás és kitörés” Gyors felzárkózás a nemzetközi élvonalhoz; egyes területeken (pl. IT, gyógyszeripar) kitörési lehetőségeket nyújtó fejlesztések és alkalmazások bevezetése. Aktív és szervezett párbeszéd folyik a kutatók és társadalom között. Egészségesebb társadalom, költséghatékony egészségügyi finanszírozás.
125
Aktív megvalósuló stratégia esetén az alábbi kimenetelek lehetségesek: 2.1 „Lassú víz” A társadalmi elfogadás optimalizálásához a gyógyításban részt vevő családi orvosok, szakorvosok képzése mellett a szakpolitikusok, a döntéshozók és a finanszírozók képzése, valamint a lakosság képzése is elengedhetetlen. Mindaddig, amíg az egészségügyi ellátórendszer valamennyi szintjén nem tudatosul a SzSzO által nyújtott haszon, nem várható az, hogy a jelenlegi hátrányok csökkenjenek. Abban az esetben is, ha a betegek és a szolgáltatók elfogadják az SzSzO gyakorlatát, de a finanszírozás legalább részben nem valósul meg, csak limitált fejlődés valószínűsíthető. A társadalmi elfogadottság Magyarországon nagymértékben függ a társadalombiztosítás finanszírozási hajlandóságától és a szakpolitika döntéseitől. Az egyes diagnosztikai módszerek bevezetését is az egészségügyi kassza helyzete, a finanszírozási protokollok határozzák meg. Magyarország a K+F területen „begyűjtött” lemaradásának lefaragása a Magyarország fejlesztési tervben büszkén emlegetett magyar „szürkeállomány” kihasználásának, felhasználásának támogatását célzó intézkedések megjelölésével lehetséges. A koncentrált K+F központok kialakításával, közöttük lévő kapcsolatok erősítésével a rendelkezésre álló pénzeszközök minél hatékonyabb felhasználása segíthet a technológiai hátrány lefaragásában. A finanszírozás átrendezése lehetővé tenné a még drága (ám a fejlesztések előrehaladásával csökkenő költségű) technológiák megismerését, használatát a hazai gyakorlatban. K+F tevékenység ösztönzése pályázatok és egyéb támogatások formájában, a jelenlegi rendszert újragondolva az értelmetlen kiadások lehetőségét felszámolja (kiadványok, túlzott tanulmányutak stb.).
2.2 „Felzárkózás és kitörés” A személyre szabott orvoslás kialakításában, meghonosításában, gyakorlásában érdekelt felek együttműködésének, együtt gondolkodásának 126
eredményeként szakmai ajánlás jogszabályi keretbe öntésével szakmailag alátámasztott, átgondolt rendszer alakulna ki, melyhez a finanszírozói oldal, a társadalombiztosítási rendszerrel rugalmasan tud idomulni. Ennek feltételei az érdekelt felek optimális kollaborációja mellett a jogszabályi háttér optimalizálása, a gyógyszeripar kötelezettségeinek definiálása, a betegjogok megnevezése és a finanszírozás átgondolása. Magyarország a K+F területen „begyűjtött” lemaradásának lefaragása a Magyarország fejlesztési tervben büszkén emlegetett magyar „szürkeállomány” kihasználásának, felhasználásának támogatását célzó intézkedések megjelölésével lehetséges. A koncentrált K+F központok kialakításával, közöttük lévő kapcsolatok erősítésével a rendelkezésre álló pénzeszközök minél hatékonyabb felhasználása segíthet a technológiai hátrány lefaragásában. A finanszírozás átrendezése lehetővé tenné a még drága (ám a fejlesztések előrehaladásával csökkenő költségű) technológiák megismerését, használatát a hazai gyakorlatban. K+F tevékenység ösztönzése pályázatok és egyéb támogatások formájában, a jelenlegi rendszert újragondolva az értelmetlen kiadások lehetőségét felszámolja (kiadványok, túlzott tanulmányutak stb.). A kitörés és felzárkózás megvalósulásához az alábbi feltételek megvalósulása elengedhetetlen: 1. A szereplők együttműködésének fejlesztése. 2. Az IT rendszerek optimalizálása – orvosi „bejegyzések” gyűjtésére, biztonságos tárolására, melyek a személyiségi jogokra figyelemmel tárolják az adatokat. 3. Egységes működési renddel rendelkező biobankok, biobank hálózatok működtetése (betegségspecifikus, kohortspecifikus, populációs), azok nemzetközi biobankokkal való harmonizálása. 4. Erőteljesebb állami szerepvállalás – koordináló, ösztönző, finanszírozó szerep; genomikai, biomarker kutatások előretörése – kutatólaboratóriumok fejlesztése.
5. Nemzetközi kapcsolatok, külföldi kutató laboratóriumokkal történő kapcsolattartás erősítése. 6. A fejlesztések gyakorlatba ültetése, validálása. 7. A fejlesztések gyakorlatba ültetése, elérhetővé tétele – képzés, finanszírozás; genomikai kutatások eredményeihez igazodó terápiás eljárások. A hiányzó stratégia esetén várható sodródás és megszegett ígéretek szcenárió mindenképpen elkerülendő. A jelen helyzetet a GNTP SzSzO munkacsoport felmérése alapján leginkább a megszegett ígéretek szcenárió jellemzi, ugyanis a hozzáférhető technológia sok esetben elmarad a nemzetközi színvonaltól, a kutatók és az orvosok megbecsülése elégtelen, a finanszírozó se a diagnosztikákat, se a terápiákat nem optimálisan finanszírozza, a diagnosztikai laborokban a minőségbiztosítás egyenlőtlen, és nincs egészségügyi IT rendszer fejlesztésére koncepció. A fiatal kutatók és orvosok itthon tartására irányuló kezdeményezések még nem hozták meg a kívánt hatást. A szakpolitikusok és döntéshozók nem kezdeményezik a párbeszédet az akadémiai, a klinikusi és a gyógyszeripari szférával. Optimális stratégia segítségével innen tudna az ország kimozdulni.
2.3 Optimális jövőkép A fenti tényt figyelembe véve, a gyógyítás mellett erősödő hangsúllyal megjelenik a prevenció, ami az egyént születésétől élete végéig elkíséri. A rendelkezésre álló ismeretek és technológiák lehetővé teszik, hogy a születés pillanatában megismerhessük az egyén betegségekre való hajlamosságát, illetve a szabályozott születés esetében a rizikó faktorok akár erőteljesen csökkenthetők is (ez azonban súlyos etikai kérdéseket vet fel). A betegségekre való hajlam, a családi kórtörténet, az életvitel és az életkörülmények ismeretében komplett egészségmegőrző programokkal a megbetegedés bekövetkezése elodázható, vagy akár el is kerülhető. Ennek köszönhetően az aktív korú, kereső lakosság a gazdasági termelésben rendszeresen részt vesz (kevesebb betegszabadság, táppénz, csökkenő kiadások az egészségügy terén), hosszabb ideig képes dolgozni.
Egészségmegőrző programok, megfelelő életvitel tanítása, elsajátítása óvodás kortól. A bekövetkező megbetegedések esetében a diagnosztika és a terápiák jelentős változáson mennek keresztül. Mivel az egyes betegségek kialakulásának és lefolyásának menete ismertté vált (gén, genomikai kutatások), hatékonyabb közbeavatkozásra van lehetőség. Az egyes emberek génállományának és a betegségek lefolyásának ismerete meghatározza az alkalmazandó terápiát – ami akár minden egyes beteg esetében eltérést mutathat. Hogy ez megvalósuljon, több feltétel teljesülésére van szükség: a diagnosztikai eszközök módosulnak (precízebb, finomabb), természetesen a vizsgálati helyek számára elérhetők, és a kapott eredmények elemzése során megbízható következtetések vonhatók le. Az orvosi K+F tevékenység erősödése, az orvosok képzésének módosulása várható. Mindkét tényező esetében a finanszírozási/támogatási rendszer megfelelő átalakítása játszik fontos szerepet. Az állam szabályozó és finanszírozói szerepkörének eleget téve olyan jogszabályi környezetet hoz létre, ahol az orvosok és a betegek jogai és kötelességei, a mozgásterületek jól definiáltak. Fontos tényező, hogy az egyes betegeknek kezelése és gyógyszerezésének meghatározása a kezelő orvos kompetenciájába tartozik úgy, hogy az állami finanszírozás, társadalombiztosítás részéről kellőképp meghatározott betegcsoportok kialakítása megtörtént. A lakosság anyagi tehervállalására (biztosítók) is lehetőség van az ésszerű korlátok betartása mellett. (Újabb etikai kérdés: a biztosítók megismerhetik-e a biztosított megbetegedésére való hajlamát?) A megfelelő terápiák kialakításához, gyógyszerek fejlesztéséhez megfelelően felkészült szakértők, illetve felszerelt laboratóriumok szükségesek. Mivel az állam (anyagi) érdeke, hogy a lakosság megfelelő egészségügyi állapottal rendelkezzen ahhoz, hogy a nyugdíj korhatárt keresőképes állapotban megérje, állami szerepvállalás szükséges a fenti területeken. Az állam és az ipar folyamatos együttműködése, a megtérülést jelentő K+F tevékenységek állami támogatása elengedhetetlen – a gazdasági szereplőket érdekeltté kell tenni. Ehhez racionális, rugalmas, hosszabb megvalósítási időt megengedő pályázati keretek kialakítása járul hozzá.
127
1. ábra: A személyre szabott orvoslás jövőképe (Institute of Predictive and Personalized Medicine of Cancer, 2008)
3. Stratégiai Kutatási terv A személyre szabott orvoslás elterjedését a genomikai alapokon nyugvó diagnosztika fejlesztése és alkalmazása alapozza meg. A megvalósításhoz szükséges háttér tényezőket meghatároztuk, s ezek közül a technológia/ eszközök, jogi szabályozás és a finanszírozás prioritást élvez. A javaslat készítése során megvizsgáltuk, hogy (i) mely akadályok merülhetnek fel rövid távon a kiemelt területeken a fejlesztések és a genomikai alapú molekuláris diagnosztika gyakorlatba ültetésekor; (ii) mely akadályok jellemzőek a személyre szabott orvoslásra, de magára az egészségügy egészére már nem; mely akadályok állhatnak a rövid távú előrelépés útjában. Az eredmények alapján megállapítható, hogy a személyre szabott orvoslás hátterének kialakításához újragondolandó legfontosabb területek a következők:
Technológia / eszközök A kutatások során azonosított genetikai/klinikai korrelációk klinikai validálása, a genomikai alapú diagnosztika esetében a validálási eljárás felgyorsítása megkívánja a szükséges technológiák, eszközök, források, standardizált eljárások együttes jelenlétét, csakúgy, mint a nagyobb mértékű, prioritást élvező befektetéseket 128
Szabályozás Laboratóriumi vizsgálatok szabályozási rendszerének a genomikai vizsgálatokon alapuló adatok kezelésére, értelmezésére vonatkozó iránymutatás. A szokásos laboratóriumi vizsgálatokkal szemben a genomikai alapú molekuláris vizsgálatok nem feltétlenül transzparensek, mégis közvetlenül befolyásolják a beteg kezelését. A vizsgálatok nem csupán a beteg genetikai profilját (analitikai validálás), vagy egy-két génjét mérik, de összhangban kell állniuk egy sor szilárd és reprodukálható klinikai tanulmánnyal (klinikai validálás).
Finanszírozás A harmadik kihívást jelentő területet a biztosítási fedezet és kifizetés jelenti, mely megfelelően képes kompenzálni az analitikai és klinikai validáltságra fordított időt és pénzt. A laboratóriumi diagnosztika finanszírozása tradicionálisan a laboratóriumi eljárások közösségi árképzése alapján történt. A genomikai alapú molekuláris diagnosztika nem csupán a laboratóriumi és adatelemzési eljárás költségeit jelenti, hanem magában foglalja a klinikai validáció kifejlesztésének költségeit is, ami hasonlatos a klinikai vizsgálatokhoz kötött gyógyszeripari készítményfejlesztés költségeihez. Ezért a nagy értékű készítmények esetében alkalmazott érték alapú fedezet és kifizetés megvalósítása lenne
tanácsos ezen termékek esetében, különben ezen termékek sosem jutnak el a betegekig. Sőt, mivel a nagy értékű termékeknek valós klinikai hasznot kell jelenteniük a célcsoport számára, a klinikai hasznosíthatóság és validáltság kritériumát és bizonyíthatóságát is ki kell fejleszteni, szabványosítani. Ez a kritériumrendszer fogja megalapozni a fejlesztési és finanszírozási döntések meghozatalát.
Információtechnológia Az egészségügyi információtechnológiai eszközök, melyek magukban foglalják az orvosi, személyes orvosi feljegyzéseket és klinikai döntéshozást segítő rendszereket, lesznek a genomikai alapú diagnosztika fejlesztésének és széles körben történő alkalmazásának alapvető elősegítői. A teljes mértékben interoperábilis, standardizált orvosi feljegyzések lehetővé teszik az adatok aggregált módon történő elemzését. Az orvosok így teljes körű képet kaphatnak a betegek kórtörténetéről a klinikai jelenségek genomikai markereinek vonatkozásában, továbbá felbecsülhetetlen értékű, kutatási célra is használható platform jön létre. Az orvosi feljegyzésekkel összekötött orvosi döntést segítő eszközök elengedhetetlenek az új betegre szabott diagnosztikai tesztek létrejöttéhez, csak úgy, mint a teszteredményekhez történő automatikus hozzáférés. Több korábbi szakpolitikai javaslat felvetette ezen eszközök szükségességét, és mind az állami, mind a magánszféra jelentős erőfeszítéseket tesz ezen igények kielégítése érdekében.
Szellemi tulajdon A szellemi tulajdon erős védelmének elérése érdekében a szabadalmak voltak és lesznek a gyógyszeripari és biotechnológiai cégek számára a kulcsfontosságú tényezők olyan nagy, magas kockázattal bíró K+F befektetések esetében, melyek célja orvosi újdonságok, többek között genomikai alapú molekuláris diagnosztikai termékek fejlesztése.
Személyiségi jogok: USA (2008) Genetikai Információk diszkriminációellenes törvénye – célja: azon személyiségi jogi akadályokat felvető genomikai alapú vizsgálatokkal szembeni ellenállás leküzdése, melyek miatt több beteg nem vállalkozott vizsgálatok elvégzésére. Bár még a Törvény elfogadását követően is vannak aggodalmak a személyiségi jogokkal kapcsolatban a genomikai vizsgálatokhoz köthetően, a személyiségi jogok biztosítása esetén a szakpolitika
célja az adatbázisok biztonságának és ellenőrzött használatának megfelelő kialakítása és fenntartása.
Orvos- és betegképzés A genomikai alapú diagnosztikai vizsgálatokból származó adatok megfelelő értelmezését segítő képzések elengedhetetlenek az orvosok számára ahhoz, hogy ezek a diagnosztikai újdonságok a gyakorlatban elterjedhessenek. A képzés nemcsak hatékony klinikai döntést segítő eszközöket igényel, hanem ezek iskolarendszerű képzésbe történő beépítését is. A betegeknek és a közvéleménynek szintúgy óvatosan kezelendő, reális és könnyen érthető információra van szüksége, hogy nagy általánosságban a személyre szabott orvoslásban rejlő lehetőségekről és az azt korlátozó tényezőkről tájékozódhasson.
Gazdaság Több más orvos-technológiai területtel egyetemben a személyre szabott orvoslás középés hosszú távú fejlődése a piacra vitt személyre szabott gyógyszerek gazdasági életképességétől függ. A korábbiakban áttekintett pontok mindmind hatással vannak a piacon megjelenő készítmények árára, valamint a lehetséges financiális megtérülésekre a jóváhagyást követően.
3.1 Stratégia K+F területek és célok A célzott terápiák, illetve a személyre szabott terápiák előretörése megkezdődött, mind az EU-ban, mind az USA-ban iniciatívák születtek az ilyen irányú kitörési lehetőségek feltérképezésére, megerősítésére. A célzott terápiák kutatási fejlesztési területei, melyek a stratégia részét képezik, a célok megvalósítása érdekében: • személyes genetika megismerése; • betegségek kialakulásának és lefolyásának megismerése; • a megbetegedésre való hajlam megbecslésére alkalmas eljárások, eszközök kifejlesztése; • biomarkerek azonosítására alkalmas eljárások, eszközök fejlesztése; • biomarkerek, expressziók értelmezése; • kapott adatok feldolgozása; • adatok, információk biztonságos kezelése és tárolása; • biobankok (szövetek, minták megfelelő kezelésének, tárolásának technikája); • információs technológia fejlesztése. 129
Genomikai technológia és analitikai eszközök Jelenleg a megbetegedések genetikájának szempontjából folytatott személyes génállomány feltérképezése nem költséghatékony, bár a géntérképek elkészítésére használt technika következő generációjának költsége gyorsan csökken, míg a minősége és teljesítőképessége javul. Az egyéni géntérképek elkészítésének ez az újfajta megközelítése a várakozásokat felülmúlva már mostanra egy sor génvariációt mutatott ki, melyek az egyes megbetegedésekkel összefüggésben állnak. A szerkezetbeli változások jelentőségére alapozva és a génvizsgálatok javulásával lehetővé válik, hogy az egyének genomikája a DNS variációk vizsgálatának standardjává, rutinjává váljon.
Géntérkép Az első majdnem teljes, végleges géntérkép, ami a 3 millió alap-génpár 90%-át fedte le, 2000ben készült el, a teljes géntérkép pedig 2003-ra, melynek összköltsége mintegy 3 milliárd USD volt. Ezek a térképek egy sor egyén géntérképének összesítéséből álltak össze. Erre az „összeillesztéses” technikára az egyének személyiségi jogainak védelme érdekében volt szükség, és bizonyos génsor-variációk létezéséről már akkor tudtak. A referencia géntérkép birtokában egy sor következő generációs génvizsgálati módszert fejlesztettek ki, melyek finanszírozása állami és alapítványi pénzekből is történt. A fejlesztés eredményeként az új technológiák költséghatékonyabb és megbízhatóbb géntérkép készítésére lettek képesek. Pl. a Nobel-díjas James Watson egyéni géntérképe 2007-ben két hónap alatt, 1 millió USD költséggel készült. 2008. januárban egy nemzetközi konzorcium, melynek tagja a National Human Genome Research Institute, a Wellcome Trust Sanger Institute és a Beijing Genomics Intstitute, bejelentette azon törekvését, hogy a világ minden tájáról kiválasztott 1000 fő bevonásával az orvosilag releváns génvariációkat összegyűjti (1000 Genom Projektje). A projekt célja a genetikai „aláírások” összegyűjtése, melyek a populációkat és a rájuk jellemző egészségügyi vonásokat különböztetik meg. 2007 őszétől a magánszféra már 350.000 USD-ért kínálta a géntérkép elkészítését (Knome). A Knome által készített térkép tulajdonjoga fölött az egyén 130
rendelkezik, ám az abban foglalt információkat, vagy azok egy részét megoszthatja más kutatókkal, szakértőkkel. Jelenleg két egyén géntérképének készüléséről tudunk. Az X PRIZE Alapítvány 10 millió USD díjazású versenyt hirdetett, melyet az a team nyerhet el, amelyiknek először sikerül 100 humán egyed genomját 10 vagy annál kevesebb nap alatt összeállítani, genomonként nem több, mint 10 ezer dollár költségen. Jelenleg 6 csapat van a versenyben. Sokan a közeljövőben várják, hogy az „1000 genom projekt” elérje célját. Sőt, teljes egyéni géntérképek készülnek, mint laboratóriumi eszközök a genomika és a megbetegedések közötti összefüggés felmérésére, melyek minden bizonnyal orvosi diagnosztikai eszközökké válnak majd.
Single nukleotid polimorfizmus A génkutatás kezdetekor világossá vált, hogy az emberi genomok kevesebb mint 1%-a mutat olyan területeket, ahol az egyedek között jelentős különbségek adódhatnak. Ha az adott egypontos alap-pár variáns a népesség legalább 1%-ánál megjelenik, akkor azt SNP-nek hívjuk. A humán genomikán belül mintegy 9–10 millió közös SNP lehetséges, melyek közül 2001-re már 1,8 millió ismertté vált. Bár elméletileg minden közös emberi SNP-t összefüggésbe lehet hozni a megbetegedésekkel, jelenleg ez nem költséghatékony. Alternatív lehetőség a genomok régióinak azonosítása, amit haplotípusnak nevezzük, melyek többszörös SNP-t tartalmaznak, és melyek gyakran együtt öröklöttek. Jelenleg a haplotípusok népesség szintű tanulmányozása bizonyul költséghatékonynak a gének és megbetegedések közötti összefüggések vizsgálatában az egyének SNP-jének felderítésével szemben.
Dns szerkezeti variációk A DNS szerkezetbeli változásának köszönhető genomikai variációk elemzése – ami magában foglalja az inzerciót, deléciót és újrarendeződést – az egyének genomikájának feltérképezésével vált lehetővé. Ezek a változások, melyek a néhánytól a több ezres nagyságrendet elérő bázisokat érinthetnek, növelhetik vagy csökkenthetik az adott gén kópia számát, törölhetik vagy módosíthatják vagy kiiktathatják a funkcióját, és így jelentős hatással bírnak. Például, a kutatások
szerint a másolatok számának variációja egyes egyedeknél a génexpressziók közötti különbségek terén elérheti a 20%-ot is. A genetikai variációk ilyenfajta osztályozása ezáltal az új, jelentős diagnosztikai eszközök alapjául szolgálhat.
kapcsolatban (a teljes 14 ezer esetből) és 3000 kontroll mintát alkalmaztak. 2007 júniusában megalapozott összefüggéseket jelentettek be 24 független genetikai régió és számos megbetegedés között.
Expressziós mikroarray-k
Igaz, hogy a jelentésben a szerzők számos figyelmeztető megjegyzést fűztek a genom szintű asszociációs vizsgálatokhoz. Első a kiemelkedő jelentőséggel bíró minőség-ellenőrzés volt, mivel a DNS koncentrációban kisebb eltérés, mintavételi eljárások és egyéb tényezők a valódi összefüggés feltárásának akadályai lehetnek. Másodsorban, rávilágítottak a statisztikai szigor kiemelkedő fontosságára a jelentkezők SNPinek kiválasztásakor a további vizsgálatoknál. A túl engedékeny vagy túl szigorú megközelítés az eredmények félreértelmezését okozhatják. Harmadszor, bebizonyították, hogy nagy számú mintavétellel lehet értelmezhető adatokhoz jutni, mert az azonosított régiók száma drámaian csökkenne, ha minden megbetegedésre csak 1000 esetet és 1000 kontroll vizsgálatot alkalmaznának. Valójában az a javaslat született, hogy a jövőben mind nagyobb számú mintát vonjanak be, és az egymástól független, de ugyanarra összpontosító tanulmányok összevetése, kombinációja szükséges a nagyobb megbízhatóság miatt.
A DNS mikroarray-k 1980-as évek vége felé történt fejlesztése forradalmasította a génexpressziók mérésének módját, lehetővé téve a kutatók számára, hogy egyidejűleg több ezer gén expresszióját vizsgálhassák a korábbi néhány génével szemben. A technológia gyors fejlődésének eredményeként a DNS-t vizsgáló nagy sűrűségű array-k, a köznyelvben csak chipként elterjedt szilikon lemezen történő vizsgálatát eredményezték. Ezeket a chipeket a laboratóriumokban a megbetegedésekkel kapcsolatos expressziós aláírások ezreinek vizsgálatakor használják. Amennyiben bizonyos összefüggéseket azonosítanak és validálnak, a megfelelő DNS próbát tartalmazó mikroarray-k szintén a klinikai használatra alkalmas diagnosztikai vizsgálatok alapjául szolgálhatnak.
Genomikai és klinikai infromációk közötti összefüggés keresése Hogy a genomika terén szerzett ismereteket az humán egészségügy terén lehessen kamatoztatni, elengedhetetlen, hogy a genetikai variációk és a megbetegedés kockázata, a betegség lefolyása, a kezelésre adott válasz vagy nem kívánt események bekövetkezése közötti összefüggést észrevegyük. Éppen ezért az elmúlt néhány évben az alábbi három kulcsfontosságú területen jelentős erőfeszítéseket tettek: genom szintű asszociációs vizsgálatok, molekuláris diagnosztikai fejlesztések (ami felöleli az in vitro multivariáns index assey-t vagy az IVDMIA-kat is), biobankok.
Genom szintű asszociációs vizsgálatok Ezek a vizsgálatok lehetővé teszik a megbetegedésekkel összefüggésbe hozható genomikai markerek számának növekedését és új megközelítést biztosítanak az ilyen összefüggések kezdeti validálásához. A jelenleg legkiterjedtebb jelzővel illetett, a Wellcome Trust alapítvány által irányított vizsgálat esetében 2000 egyén mintáján végeztek méréseket hét megbetegedéssel
Egy ilyen kombinációs tanulmány (2007. augusztusi megjelenés) megerősítette egy, a Wellcome Trust által azonosított régió és a szív- és érrendszeri megbetegedések közötti összefüggést. A kombinált adatok elemzése nem vezetett eredménye más régiókkal kapcsolatban, és további négy új régiót azonosított, amit egyik más tanulmány sem említett. Mindkét jelentés hangsúlyozta, hogy az ilyen kezdeti szintű tanulmányok bőséges előzetes adatokkal szolgálnak, amit több független, összehasonlítható számú tanulmánynak kell megerősítenie. Mindkettő azt a következtetést vonta le, hogy sokkal több munkát igényel az orvosi haszonnal bíró bázis kialakítása, amely a megbetegedésekkel kapcsolatban előrejelzést tehet.
Molekuláris diagnosztika Annak képessége, hogy mikroarray és szekvencia alapú megközelítéssel genetikai profilt készítsünk, nagyban növeli a klinikai orvoslásban használt 131
genetikai tesztek hasznosságát. Ez annak köszönhető, hogy a humán megbetegedést okozó egyszeres genetikai módosulás előfordulása nagyon ritka. A leggyakoribb megbetegedések, köztük a rák, szív- és érrendszeri megbetegedések, valamint a diabétesz egy sor, egymással összefüggésben álló genetikai változásból erednek. Sőt, az egyes megbetegedéseket okozó genetikai tényezők kombinációja gyakran az egyének között is eltérést mutat. Ezen komplexitásra számos cég és akadémiai csoport összetett molekuláris diagnosztikai módszereket fejlesztenek (többek között pl a mikroarray-en alapuló IVDMIA teszt) azzal a céllal, hogy a genetikai módosulások és/ vagy génexpresszió, valamint a megbetegedések fejlődése, a terápiára adott válasz, a nem kívánatos események közötti összefüggést eláruló speciális mintája kellőképpen megalapozott bizonyítékként szolgáljon. Egyes esetekben ezek az összefüggések és azok előrejelző értéke elegendő klinikai hasznossággal bírnak még akkor is, ha a vizsgálat tárgyát képező gének hatását és interakcióját nem ismerjük teljes mértékben. Mint sok genom szintű asszociációs vizsgálatnál, a genomikai profil elemzések esetében az erős, megbízható összefüggés kimutatását több csapda is veszélyezteti. Reprodukálható mintagyűjtemény és feldolgozás elengedhetetlen annak elkerülése érdekében, hogy a génexpressziós mintákban, a sejt-populáció altípusai vagy az expressziók látszólagos szintjei által mesterségesen előidézett változások elkerülhetők legyenek. A mérések standardjaihoz, elemzéséhez és a biomarker adatokból készült jelentésekhez különböző tanulmányok, különböző laboratóriumok összehasonlítása, valamint a duplikátumok csökkentése szükséges a vizsgálati metódusok és adat-követelmények meghatározásakor. Bonyolult statisztikai eljárásokra van szükség, mivel a 10 ezer vagy annál több gén expressziójának tesztelése véletlenszerűen hibás összefüggés megállapítását eredményezheti. Sőt, ezek a vizsgálatok nem csak nagyszámú mintát igényelnek, hanem független minta szetteket alkalmazó validálást is.
Biobankok A biobankok olyan létesítmények, melyek gyűjtik, tárolják, feldolgozzák és szétosztják az ott tárolt biológiai anyagokat, valamint az anyagokkal 132
kapcsolatos adatokat. Az ilyen bankok által tárolt biológiai anyagok rendszerint DNS, sejt, szövet- és vérminták, bár egyéb, speciális célokra használt biológiai minták is előfordulhatnak. A legtöbb esetben a mintákhoz orvosi, demográfiai és néha életvezetési, valamint környezeti információk is társulnak. A bankok több formát ölthetnek és többféle célt is szolgálhatnak. Longitudinális populációs kohort bankok egyének olyan meghatározott csoportjától származó mintákat tartalmaznak, akik inkább egy bizonyos populációt képviselnek, semmint egyfajta megbetegedést. Ezek a bankok a megbetegedések megjelenésének és kifejlődésének tanulmányozására alkalmasak, valamint annak validálására, hogy az előre jelzett kockázati tényezőknek valóban van-e hatása a megbetegedésre a kiválasztott populáción belül. Ilyen longitudinális bankokra példa a Framingham Heart Studyban részt vevő bankok, bankok csoportja, melyek 13 Államokbeli kohort tanulmány több, mint 800 ezer mintájával rendelkeznek; továbbá a jelenleg felállítás alatt álló, a Svéd Biobank programban részt vevő nemzeti bankok, a UK Biobank, a bancoADN (spanyol), és CARTaGENE (kanadai). Klinikai eset/kontroll bankok olyan vizsgálatokból származó mintákat tárolnak, amelyek egy bizonyos megbetegedésben szenvedő populáció csoportjaitól származnak, és amelyeket demográfiailag hasonló, egészséges csoport mintáival hasonlítanak össze. A Wellcome Trust Case Control Consortium rendelkezik az ilyen bankok közül a legnagyobb mintaállománnyal, bár már számos kisebb tanulmány készült speciális megbetegedésekkel kapcsolatban. Ezek a bankok elsősorban olyan genetikai helyek meghatározására és validálására alkalmasak, melyek kapcsolatba hozhatók a megbetegedésekkel. Valamint ezek a bankok a megbetegedés és kontrollcsoport egyidejű és folyamatos nyomon követésével eset/kontroll longitudinális kohort bankokká alakíthatók. Az ilyen átalakítás lehetővé tenné, hogy a krónikus megbetegedési profilokat a normális variációkkal, továbbá a specifikus genetikai helyeket a megbetegedés fejlődésével, a halálozással és a terápiára adott válasszal vessük össze.
A betegségspecifikus biobankok a fentiekben ismertetett biobankoktól annyiban különböznek, hogy ezek csak bizonyos betegségben szenvedő betegek mintáit tárolják, és mintakészletük az újabb betegeknek köszönhetően folyamatosan nő. Ezek a bankok javarészt a rákos megbetegedésekre specializálódnak, hiszen a klinikai és demográfiai jegyzetekkel ellátott tumor szöveteket tároló bankokat, melyek elsődlegesen a klinikai rákkutatásba bevont betegek mintáit tárolták, már évtizedekkel korábban létrehozták. Az ilyen jellegű bankok járultak hozzá a 21 gént tesztelő Oncotype DX® -t vizsgáló tanulmányok validálásához, amely teszt a gyógyulás hosszú távú esélyét és a kemoterápiás előnyöket tudja előre jelezni a hormon-kezelésen átesett, estrogen-receptoros pozitív mellrákos betegek esetében. A minták gyűjtésére, feldolgozására és tárolására vonatkozó standardok meghatározásának hiányában, valamint a további genetikai vizsgálatok tanulmányaival kapcsolatos közös megegyezés hiányában ezek közül a történelmi bankok közül sok küszködik a klinikai jegyzetek hiányosságaival vagy inkonzisztens minőséggel. Sőt, a populációs fókuszpontú vizsgálatokkal szemben, melyek esetében a mintákat időről-időre ismételten be lehet gyűjteni, itt a tumor minták véges mértékben elérhetők, és ezért a „kimerülés” felé közelednek. A bankok hasznossága, létrehozásuk céljára való tekintet nélkül, a standardizált mintavételen, feldolgozáson, a biológiai minták tárolásán múlik, csakúgy, mint a minták és információk biomedikai kutató-társadalom körében történő hatékony megosztási mechanizmusán. Ezen elgondolás alapján, valamint azt felismerve, hogy a standardizált, kiváló minőségű biológiai minták hiánya a rákkutatás fejlődésének gátját szabják, a National Cancer Institute (NCI) létrehozta az Office of Biorepositories and Biospecimen Research-t (OBBR), hogy az Iroda vezesse, koordinálja és fejlessze az intézet biológiai mintáinak forrásának, elérhetőségének ügyét. Az OBBR fejleszti ki és alkalmazza a minták gyűjtésére, feldolgozására és tárolására vonatkozó standardokat, valamint támogatja a minta- és adatmegosztás lehetőségét annak érdekében, hogy a genomikai és proteomikai tanulmányok előrehaladását támogassa. Sőt, az NCI egy sor díjat alapított a Clinical Trials Cooperative Groups
számára, hogy biztosítsa a magas minőségű biológiai minták gyűjtését azoknak a kutató cégek számára, amelyek az NCI által támogatott fázis III-as onkológiai vizsgálatokban részt vesznek. Nemzetközi szinten az Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) 2001-ben indított egy vizsgálatot, aminek eredményeként 2007 júniusában megjelenhetett az OECD biológiai forrás-központokra vonatkozó legjobb gyakorlat irányelve.
Gyógyszeripar – biotechnológiai készítmények A jövőkép megvalósításához a gyógyszeripari kutatási stratégia átalakítása szükséges, hiszen a blockbuster és tömegpiaci fejlesztések egyre kisebb megtérülési rátát hoznak az innovatív cégeknek egyre nagyobb kockázatok mellett. A gyógyszeripari fejlesztések egy része nem tömegpiaci igényeket kell kielégítsen, hanem csak szűk betegcsoportok kezelésére alkalmas (pl. nichebuster gyógyszerek) célzott terápiák. Ezen belül különösen nagy jelentősége van a biotechnológiai eszközökkel gyártott készítményeken (terápiás fehérjék, monoklonális antitestek (mAB)) alapuló terápiáknak. A biotechnológia készítmények jelentős piaci részesedéssel rendelkeznek, világviszonylatban a gyógyszeripari fejlesztések jelentős részét teszik ki széles indikációs palettával elsősorban onkológiai, immunológiai és központi idegrendszeri betegségek esetén. A biotechnológiai készítmények szabadalmainak lejárta után van lehetőség ún. bioszimilárisok fejlesztésére, mely az ilyen terápiák szélesebb körben való elérhetőségét teszi lehetővé. Az európai gyógyszeripari hatóság, a European Medicines Agency (EMA) a monoklonális antitesteken alapuló terápiák, mint célzott terápiák jelentőségét és a pharmacogenomikában rejlő diagnosztikai és prognosztikai lehetőségeket, különösen az onkológiában, kiemelt figyelemmel kezeli. Kulcsszerepet kap ebben a biomarkerek azonosítása és validálása egy adott, specifikus betegpopuláció esetén (Reflection Paper On Pharmacogenomics In Oncology, EMEA/ CHMP/PGxWP/128435/2006). Ezen ismeretek alkalmazása a jövő gyógyszeripari fejlesztéseiben és klinikai teszteléseiben központi jelentőséggel 133
bír. A személyre szabott orvoslás gyógyszeripari fejlesztési stratégiájának kidolgozása és alkalmazása: • Genetikus profil, gén és fehérje expressziós szintek meghatározása; • A betegcsoport meghatározásának alapja egy adott indikáción belül – a leghatékonyabb terápia kiválasztása; • Preszimptomatikus magas kockázatú betegpopuláció beazonosítása; • A hatósági engedélyeket ennek megfelelően adják meg, a termékleírásba bekerül(het)nek ezek az új ismeretek; • A hangsúly áttevődése a betegség kezeléséről a megelőzésre (a betegségre való hajlam biomarkereinek meghatározása); • Optimális terápia kiválasztása, háttérbe szorítva a „trial-and-error” gyakorlatát (a betegség, illetve a terápia prediktív és prognosztikus biomarkereinek meghatározása); • Kedvezőbb mellékhatás-profil megvalósítása, növelve a betegek együttműködését. A gyógyszeripari fejlesztésekben kiemelt jelentősége kell legyen a genomikai ismereteken alapuló, biomarkereket validáló diagnosztikai eszközök és célzott terápiák együttes fejlesztésének (FDA Concept Paper: Drug-Diagnostic CoDevelopment, 2005) a személyre szabott terápiák megvalósulásához: (i) a klinikai vizsgálatok egy adott kezelésre potenciálisan érzékeny betegpopulációra fókuszálnak; (ii) ezen betegcsoporton belül nagyobb hatékonyság és alacsonyabb toxikus hatás elérése; (iii) biomarkerek, mint klinikai végpontok; (iv) klinikai fejlesztések költségének és időtartamának optimalizálása, a sikerráta növekedése. Egyre nagyobb számú potenciális biomarker azonosítása történik, viszont ezen biomarkerek klinikai haszonnal bíró diagnosztikai vizsgálatba történő bevonása csak lassú ütemben halad a validálási folyamatok nehézségei miatt. A potenciális biomarkerek felfedezése és klinikai hasznosságuk 134
validálása között jelenleg fennálló egyensúlyhiányt javítandó, két kihívásnak kell eleget tenni. Az első az állami és magánszektorban folytatott validálási kutatások hatékonyabb koordinálása és a prioritások hatékonyabb meghatározása, a második pedig a validálási vizsgálatokhoz alkalmazott eszközök javulásának elérése.
3.2 Együttműködések • A stratégiai K+F területeken szükséges együttműködések, egyetem/akadémia–ipar kapcsolatok hazai és nemzetközi szinten: • A személyre szabott orvoslás meghonosításában érdekelt gyógyszergyártó-, biotechnológiai cégek, egyetemi/akadémiai kutatók, klinikusok és betegképviseleti csoportok rövid és hosszú távú együttműködési megállapodások, közös szervezetek, konzorciumok alapítása; • A hagyományos és biotechnológiai gyógyszeripar igényeinek harmonizálása a népegészségügyi, klinikai és akadémiai szféra érdekeivel és lehetőségeivel, szolgálva ezzel a transzlációs medicina kialakulását, így az akadémiai és ipari kutatások eredményei hasznosulhatnak az orvoslás diagnosztikai és gyógyító ágában; • A GNTP tagszerveinek bekapcsolódása a transzlációs medicina, személyre szabott orvoslás európai hálózatába, nemzetközi kapcsolatok megerősödése; Ipar–ipar–akadémia kapcsolódási pontok/ együttműködések a terápia, a diagnosztika, a genomika, a proteomika, a bioinformatika, a technológia transzfer, a transzlációs medicina, a gyógyszeripari fejlesztések területén – keretek és feltételek: • Meglévő gyógyszeripari/biotechnológiai és akadémiai csoportosulások, kapcsolatrendszerek megerősítése; a személyre szabott orvoslás és célzott terápiák eszközei és módszerei transzferálása;
Akadémiai intézmények
Kormányzati szervek
Gyógyszeripari vállalatok
Diagnosztikai cégek
Génekkel foglalkozó vállalatok (adatbányászat, technnológiai vállalatok. stb.)
Gyártók
SzSzO
Fogyasztók
Betegek és egészségügyi fogyasztók
Finanszírozók Etikusok, törvényhozók
Egészségügyi szakemberek
Managed Care
2. ábra: Ipar–ipar–akadémia együttműködések és kormányzati szervek szerepe az SzSzO célkitűzéseinek megvalósításában
• Új ipar–ipar–akadémia kapcsolatok kialakítása, tanulási lehetőségek megteremtése, tudásmenedzsment, hazai háttér kialakítása; • Aktív szerepvállalás biotechnológiai, gyógyszeripari képzésben (szakember és menedzsment); • Iniciatíva a külföldön (iparban vagy akadémián) képzett szakemberek hazahozatalára; a tudományos menedzsment kultúra megalapozása, emberi erőforrás – megújuló tudásbázis – biztosítása; • Alap- és alkalmazott kutatások eredményeinek eljutása klinikai fejlesztésekig – akadémiai kutatások és ipari alkalmazás interakciója és integrációja; • EU-s és nemzeti szintű programok nyitottsága a gyógyszeripar és a biotechnológiai szektor szereplői részére; összehangolt kommunikáció – nemzeti és EU szinten; • Gyógyszeripar – (biotech) közép- és kisvállalkozások, valamint az akadémia közötti együttműködések finanszírozása: proof-ofconcept bizonyítását fedező pályázati források biztosítása; • Az ipar és az akadémia közös használatában science and technology parkok, incubatorok; meglévő infrastruktúra, közös műszerparkok létrehozása, támogatása.
3.3 Oktatás, tudásmenedzsment Az oktatás a SzSzO elterjesztésének az egyik legfontosabb feltétele, melynek különböző szinteken párhuzamosan kell történnie. Az orvosok képzésében a graduális képzésbe már beépítendő az SzSzO, hiszen a fiatal orvosnemzedék szemlélete alakítható a legkönnyebben. Az SzSzO oktatása szorosan kapcsolódik a molekuláris biológiai alapok valamint a betegségek molekuláris mechanizmusaival foglalkozó molekuláris medicina oktatásához. Ezek nélkül a genomikai alapú diagnosztikai tesztek nem értelmezhetőek a gyakorló orvos számára, és elengedhetetlenek ahhoz, hogy ezek a diagnosztikai újdonságok a gyakorlatban elterjedhessenek. A képzés hatékony klinikai döntést eredményez. Az idősebb orvosok posztgraduális képzése hasonló fontosságú, és még több odafigyelést igényel, hiszen az idősebb nemzedék nem kapott egyetemi évei alatt molekuláris biológiai alapképzést, így esetükben más képzési stratégia szükséges. Az egészségügyi döntéshozók, az OGYI és a finanszírozó számára is folyamatos továbbképzés szükséges ahhoz, hogy a személyre szabott, prevenciós medicina által hozott szemléletváltás minden szinten megvalósuljon. Ugyan jelenleg az SzSzO-ban használt diagnosztikai tesztek még csak most kerülnek be a köztudatba, és legtöbbjük speciális szakterületre, mint pl. az onkológiára összpontosít, szükséges az egészségügyi ellátás valamennyi szereplőjének a képzése. A jelenlegi orvosi képzési gyakorlat annak ellenére kevés figyelmet szentel az új genetikai 135
és molekuláris technológiáknak, hogy az orvosi gyakorlatra azok jelentős hatással vannak. A nem specializálódott orvosoknak azzal a kockázattal is szembe kell nézniük, hogy ha ezen felfedezések üteme tovább gyorsul, akkor részlegesen veszíthetnek is információs előnyükből, hiszen a fogyasztók egyre aktívabban képzik magukat ezen a téren. Az orvosképzés mellett hangsúlyt kell fektetni a betegek képzésére is – jogok, kötelezettségek, lehetőségek megismertetése, betegségek, kezelések alapszintű ismerete, azonban ez óvatosan kezelendő. Reális és könnyen érthető információra van szükségük nagy általánosságban a személyre szabott orvoslásban rejlő lehetőségekről, és annak korlátozó tényezőiről, különösen, ami a genomikai alapú molekuláris diagnosztikát illeti. A betegképviseleti szervek erősödő és jelentős szereplőként jelennek meg a területen, jelenlétük támogatott, és bátorítják a tevékenységüket. Mindaddig azonban nem szükséges átfogó szakpolitikai intézkedést hozni a betegoktatás elterjesztése érdekében, míg több vizsgálati eljárás nem kerül a klinikai gyakorlatba.
3.4 A kutatási infrastruktúra fejlesztése A hazai kutatási infrastruktúra színvonala jelentősen elmarad az EU fejlettebb tagországai mögött. Az 1990–2008 közötti időszakban a K+F ráfordítások alacsony szintje jellemezte a hazai innovációs rendszer működését. A teljes kutatási és fejlesztési ráfordítás csak kivételes években érte el a nemzeti össztermék 1%-át, ami az EU27 átlag 55%-a.* Ezen belül az időszak döntő részében az állami források fedezték a ráfordítások többségét, csak 2008-ban haladta meg ennek mértékét a vállalati szektor ráfordítása. A külföldi források** súlya az ezredfordulót követően jelentősen megnőtt: 8–12% között mozgott,*** ami az OECD tagországokkal összehasonlítva igen
*
magas arány. Magyarországon jelenleg folyik az egységes nemzeti kutatási infrastruktúra-fejlesztési stratégia és program kialakítása, összhangban az Európai Kutatás Térséggel (NEKIFUT Program). Az intézkedés támogatja (a) a már létező hazai kutatási infrastruktúrák adatainak és a fejlesztési igényeinek felmérését, folyamatos karbantartását és nyilvánosságra hozatalát a világhálón, (b) egységes nemzeti kutatási infrastruktúra-fejlesztési program kialakítását és finanszírozását. Ennek megvalósítására indította el a kutatás-fejlesztésért felelős miniszter 2008 szeptemberében a Nemzeti Kutatási Infrastruktúra Felmérés és Útiterv (NEKIFUT) projektet. A projekt célkitűzése (1) a stratégiai jelentőségű kutatási infrastruktúrák regiszterének létrehozása, valamint (2) a nemzeti kutatási infrastruktúra fejlesztésére irányuló stratégiai ajánlások megfogalmazása. A stratégiai jelentőségű kutatási infrastrukturák felmérése mellett párhuzamosan elindult egy, az egyetemes tudományfejlődés várható trendjeinek felvázolását célzó, valamint a hazai közép- és hosszú távú társadalmi és gazdasági igényeket és a magyar tudomány belső fejlődési folyamatait együttesen vizsgáló elemzési tevékenység, amely a kutatói közösség részvételével – a nemzetközileg gyakran alkalmazott előretekintési (foresight) módszer néhány elemére támaszkodva – kívánja meghatározni a KI fejlesztés stratégiai irányait, valamint összeállítani a középtávú KI fejlesztés útitervét. Az orvostudományi trendelemzés az egyik legfontosabb fejlesztendő területnek a SzSzO céljait szolgáló infrastruktúra fejlesztését tűzte ki. Az infrastruktúra fejlesztése az alábbi szempontokat kell, hogy teljesítse. 1. Új eszközök a humán genom dekódolására és a génexpressziók mérésére. 2. Biobankok fejlesztése és a biobankokban tárolt biológiai minták large-scale vizsgálatai, melyek segítenek a betegségek hátterében álló és a pharmacotherapiát befolyásoló genetikai variációk megértésében.
Ez az arány 1995 óta 2,1–2,3% között ingadozott az OECD-tagországok átlagában, az EU27 átlaga pedig 1,7–1,8% volt
ebben az időszakban, 2007-ben 1,8%. (OECD MSTI 2009/1, „Kutatás és fejlesztés 2008”, KSH 2009. szeptember) ** Ebbe nem tartoznak bele az EU Strukturális Alapokból finanszírozott támogatások. *** „Kutatás és fejlesztés 2008”, KSH 2009. szeptember 136
3. Az egészségügyi IT infrastrukturális fejlesztése, mely segítségével a klinikai és kutatói adatbázisok integrálhatók. Az Európai Unió javaslatára 2002-ben megalakult az ESFRI*, hogy koordinálja azokat a törekvéseket, majd fejlesztéseket, amelyek a kontinens tudományos potenciáljának növelését szolgáló kutatási infrastruktúrák létrehozását célozzák meg. Az ESFRI 2006-ban jelentette meg első fejlesztési útitervét (ún. roadmapet) majd 2008ban annak aktualizált változatát. Magyarország aktívan bekapcsolódott az ESFRI tevékenységébe, és az elmúlt években két ESFRI projekt hazai megvalósítására is bejelentette szándékát. Az ESFRI kezdeményezte, hogy a tagországok is készítsék el saját KI útitervüket. A magyar NEKIFUT kezdeményezés lényegében erre reagálva indult el. Az elmúlt évek során az EU tagországainak többsége elvégezte a saját kutatási infrastruktúrájának átvilágítását, megalkotta fejlesztési stratégiáját és/vagy KI útitervét. Ez a folyamat is rávilágított a kutatási infrastruktúrák jelentőségének erőteljes növekedésére. Számos ország e folyamat egyik elemeként értékelte a saját szakpolitikai döntéshozatali rendszerét és az alkalmazott eszközöket, a kormányzati intézkedéseket is. Az egyes országok nemzeti KI útitervében a fejlesztési célok összhangban vannak a TTIpolitikai célokkal. A nagy országok (pl. NagyBritannia vagy Franciaország) a globális vezető szerep megőrzésére törekednek a tudományos kutatás terén, s ezt a célt szolgálja a KI fejlesztési útitervük is. A kisebb, de dinamikusan fejlődő országok (pl. Finnország, Dánia vagy Svédország) az ösztönző nemzeti kutatási és innovációs környezet megteremtésében és a nemzetközi együttműködés erősítésében látják saját KI fejlesztésük legfontosabb célját.
*
A kutatási infrastruktúra terén igen jelentős lemaradás jellemzi a magyarországi helyzetet az EU legtöbb tagállamához képest. Ennek oka elsősorban a K+F beruházási források tartósan alacsony szintje. A magyar kutatók élvonala az elmúlt évtizedekben arra törekedett, hogy a nemzetközi kapcsolati rendszerén keresztül hozzáférjen a külföldi kutatási infrastruktúrákhoz. Egyes esetekben ehhez aktív kormányzati magatartásra volt/van szükség. A hazai döntéshozatali rendszer egyáltalán nem, vagy csak nagyon nehezen képes kezelni az olyan külföldi infrastruktúrák elérésére irányuló törekvéseket, amelyek volumenüknél fogva nem igényelnek különleges kezelést, az átlagostól eltérő döntési folyamatot (pl. nem szükséges kormányhatározat vagy más egyedi testületi döntés), viszont aktív kormányzati részvétel nélkül nem valósíthatók meg. A költségvetési szervezetek által működtetett kutatási infrastruktúrák esetében komoly pénzügyi nehézséget okoz a folyamatos üzemeltetés, valamint a karbantartás. Miután ez az állapot 20 éve tart, a kutatók energiáit a napi KI problémák menedzselése köti le, és így a rövid távú szemlélet vált uralkodóvá. Ennek következtében hiányoznak a hosszú távú gondolkodás, a stratégia-alkotás szociológiai és szociálpszichológiai feltételei is. Az elmúlt 10 évben, a fenti problémák ellenére – többnyire jelentős közösségi finanszírozási forrásból (hazai és főleg brüsszeli EU pályázatokon elnyert támogatások felhasználásával) – néhány helyen nemzetközileg is számottevő kutatási infrastruktúra jött/ jön létre. Ezek rendre MTA vagy egyetemi környezetben működnek, és tipikusan nagyvállalati – többnyire multinacionális vállalati – közreműködéssel jöttek létre, illetve üzemelnek.** A közelmúltban beindított, a vállalatok és a kutatóhelyek közötti együttműködést ösztönző programok (pl. a kooperációs kutatóközpontok, klaszter-program, regionális tudásközpont program és a nemzeti platformok támogatása) hatására megjelentek
European Strategy Forum on Research Infrastructures, http://ec.europa.eu/research/infrastructures/index_en.cfm?pg=esfri
** Jó példa ezekre a BME-n létrejött Mobil Innovációs Központ, amely nemzetközileg is egyedülálló szakmai profillal, valamint a legújabb mobil és vezeték nélküli alkalmazások fejlesztésére és tesztelésére szolgáló korszerű vezeték nélküli kommunikációs környezettel, tesztrendszerrel rendelkezik. Megemlíthető a nagyon fontos kutatási háttér-infrastruktúra, a kutatási informatikai hálózat fejlesztésének több mint 20 éves története is (az NIIF program). 137
olyan törekvések is, amelyek egy adott technológia vagy iparág keretein belül közösen létrehozandó és üzemeltetendő kutatási infrastruktúrákra is kiterjedő stratégiai programok megalkotását célozzák. A magyar kutatók, különösen a többségében a költségvetés által finanszírozott K+F szervezetek számára az elmúlt évtizedekben a következő források álltak rendelkezésre a KI fejlesztések finanszírozására: • Specifikus, a műszerek beszerzését támogató pályázatok; • Műszerek, eszközök beszerzése kutatási projektekre benyújtott pályázatok részeként; • Pályázatok a külföldön működő nagyberendezésekhez való hozzáférés támogatására; • Nemzetközi szerződéseken (esetenként éves tagdíjon) alapuló nagyberendezéshez való hozzáférés. 1999 és 2005 közötti pályázati rendszerről átfogó elemzés készült, mely eredménye az alábbiakban foglalható össze. Az OTKA tipikusan nagyszámú pályázatot támogat kis összegekkel, míg a vállalati kutatóhelyek részére kiírt NKTH és NFÜ pályázatok éppen az ellenkező képet mutatják: kevés nyertes, de egyenként jelentős összegű támogatással. A támogatások szervezetek szerinti koncentrációja a jellemző: 8 szervezet nyerte el az összes támogatás felét, a teljes támogatási összeg 80%-a 29 szervezet között oszlott meg. A közfinanszírozású kutatóhelyek számára lényegében a hazai, kisebb mértékben a nemzetközi pályázatok jelentették az egyetlen érdemi forrást műszerparkjuk megújítására. A rendelkezésre álló források – a támogatottak véleménye szerint – a szinten tartást, a legsürgetőbb fejlesztések megvalósítását tették lehetővé. A beszerzett műszerek elsődlegesen kutatási célú hasznosítást szolgálnak, az ipari jellegű szolgáltatások aránya alacsony (4%). Az egészségügyi információs technológiai eszközök, melyek magukban foglalják az orvosi, személyes orvosi feljegyzéseket és klinikai döntéshozást segítő rendszereket, lesznek a genomikai alapú diagnosztika fejlesztésének és 138
széles körben történő alkalmazásának alapvető elősegítői. A teljes mértékben interoperábilis, standardizált orvosi feljegyzések lehetővé teszik az adatok aggregált módon történő elemzését. Az orvosok így teljes körű képet kaphatnak a betegek kórtörténetéről a klinikai jelenségek genomikai markereinek vonatkozásában, továbbá felbecsülhetetlen értékű, kutatási célra is használható platform jön létre. Az orvosi feljegyzésekkel összekötött orvosi döntést segítő eszközök elengedhetetlenek az új betegre szabott diagnosztikai tesztek létrejöttéhez, csak úgy, mint a teszteredményekhez történő automatikus hozzáférés. Több korábbi szakpolitikai javaslat felvetette ezen eszközök szükségességét, és mind az állami, mind a magánszféra jelentős erőfeszítéseket tesz ezen igények kielégítésére.
3.5 A kutatási infrastruktúra működtetése A kutatási infrastruktúra működtetésében és finanszírozásban vállalt állami és magán befektetési szerep világviszonylatban jelentős: az elmúlt évtized hatalmas, a genomikai technológia alkalmazásába és fejlesztésbe fektetett állami és magán befektetései nélkül a modern, genetikai alapú személyre szabott orvoslás nem jöhetett volna létre. Ugyan ezek a technológiák mára már érettnek bizonyulnak, és bár van még hova fejlődni, az igazi kihívást mégis az olyan kutatások finanszírozása jelenti, melyek túlmutatnak a megbetegedéssel kapcsolatos genetikai aláírások felfedezésén, valamint az új diagnosztika, terápia és preventív stratégiák alapjául szolgáló összefüggések validálásán is. Ezek a vizsgálatok bár végső soron inkább az ipar felségterületének bizonyultak, mégis szükség van állami finanszírozásra is a költségek és a magas kockázatok miatt. Ugyanis ameddig a genomika és a megbetegedés közötti összefüggés validálása egyaránt költséges és magas kockázatú marad, az ipar szereplői nem feltétlenül szándékoznak befektetni. Ezért, hogy a genomikai technológiákba fektetett állami pénzek hasznát érzékelni lehessen, ezen összefüggések validálásával foglalkozó haladó kutatások állami finanszírozását növelni kell, és ipari koordinációt biztosítani, hogy a genomikai felfedezések gyakorlati alkalmazása megkezdődhessen.
3.6 Szabályozás Ez a genomikai kutatások állami finanszírozása és a felfedezéseknek a betegek és a köz javára fordítása közötti megfelelő egyensúly újraértékelését igényli, valamint új utak fejlesztését, ami az állami és magán finanszírozás prioritásait meghatározza és koordinálja. Az infrastruktúra működtetését alapvetően a hazai és nemzetközi harmonizált együttműködések és ezek szerződéses keretei szabják meg. Így az állam fenti finanszírozási szerepvállalása mellett a hazai nemzetközi ipar–ipar–akadémia együttműködéseknek megfelelően további KI források bevonására nyílik lehetőség, és az erőforrások optimális kihasználtságának további harmonizálása, koordinációja szükséges. Az infrastruktúrák működésének szakmai felügyeletét, beleértve a hatósági szabályozásnak való megfelelést azon szakmai szervezetek látják el, amelyek egyben a kutatási tevékenységet folytatják, irányítják, míg az infrastruktúrához való hozzáférést az együttműködési szerződések szabályozzák.
3.6.1 Laboratóriumi vizsgálatok szabályozási rendszere Eredetileg a laboratóriumi vizsgálatok a vizsgálat tárgya paramétereinek pontos mérését jelentette (pl. analitikai validálás). A vizsgálat eredménye klinikailag vagy teljesen érthető, értelmezhető volt (pl. pozitív Hepatitis C eredmény), vagy az orvos által más tényezők figyelembevételével adott pontos információt (pl. a koleszterin teszt, vérnyomás szint, stressz vizsgálat, családi kórkép együttes figyelembevétele annak meghatározására, hogy a beteg szívroham kockázatának ki van-e téve). Ezzel szemben a genomikai alapú molekuláris vizsgálatok nem feltétlenül transzparensek, mégis közvetlenül befolyásolják a beteg kezelését. A vizsgálatok nem csupán a beteg genetikai profilját (analitikai validálás), vagy egykét génjét mérik, de összhangban kell állniuk egy sor szilárd és reprodukálható klinikai vizsgálattal (klinikai validálás). In vitro eljárások és diagnosztikai eszközök szabályozása:
A kulcsfontosságú eszközök fejlesztése
• orvosi eszközök szabályzása – biztonsági és hatékonysági kérdések, minőség-ellenőrzés;
A genomikai technológiák ígéretes mivoltának realizálásához a személyre szabott orvoslás fejlődésében jelentős befektetések kellenek három kutatási eszköz esetében:
• új orvosi eszközök első értékelése vagy premarket-jóváhagyása (a termék kockázatának jellegétől függően);
a) betegségspecifikus biobankok a genetikai variációk és a megbetegedés kimenetelének, valamint a terápiára adott válasz összefüggéseinek vizsgálata érdekében; b) a biomarkerek standardjaival és bonyolult statisztikai metódusok beépítését célzó, genomikai profil klinikai validálását és hasznosítását demonstráló study designok kidolgozása; c) népesség kohortok és kapcsolódó biobankok, az egészséggel és betegséggel foglalkozó longitudiális vizsgálatok.
• emberi szövetek vizsgálásának feltételeit határozza meg (akkreditált vizsgálati hely, személyi, tárgyi feltételek, dokumentáció, validálás, a vizsgálatokhoz igazodó egyéb előírások). Terápiás termékekhez kapcsolódó molekuláris diagnosztika USA és EU iniciatívák: Azon diagnosztikai vizsgálatok, melyek a terápiára adott válasz alapján tesznek különbséget a betegek között, egyben a hatóanyag klinikai hasznosságát is meghatározzák, ezen keresztül pedig hatással vannak terápiás kategorizálására. Ha a diagnosztikai tesztet és a hatóanyagot egyidejűleg
139
fejlesztik, a két fejlesztési és szabályozási eljárás közötti koordinációnak köszönhetően a költségek csökkenhetnek, és ezzel párhuzamosan időhatékonyan kerülhet mindkét termék a piacra. Amennyiben a klinikai tanulmányok mind a diagnosztikai tesztek, mind pedig a terápiás hatóanyag klinikai hasznosíthatóságának vizsgálatára kiterjednek, különös körültekintéssel kell eljárni a study designnal, módszertannal kapcsolatban, hogy a kapott eredmények statisztikailag validak legyenek. Az adható terápiák, ellátások, gyógyszerek körének, kezelendő betegek körének meghatározása FDA és EMA szabályozó felügyelete alapján.
3.6.2 Finanszírozás szabályozása I javaslat A kormány dolgozzon ki stratégiát, hosszú távú tervet, amely koordinálja az állami és magánszektor a személyre szabott orvoslással kapcsolatos kutatások és fejlesztések előrehaladása érdekében tett erőfeszítéseit.
I a) állami/magánszektor számára „térkép” készítése a személyre szabott orvoslás terén végzett kutatás és haladó fejlesztések koordinálására Az állam a szakmai irányító szervezetén keresztül csatlakozik a magánszektorhoz, hogy elkészülhessen a személyre szabott orvoslás K+F térképe, ami koordinálná a haladó kutatásokat, melyek a genomikai technológiák fejlődésének köszönhetően a humán-egészségügyi diagnosztika, terápia és preventív stratégiákat érinti. A térkép három területet érint: Első: a kulcsforrások és eszközök azonosítása, melyek a fejlesztésekhez szükségesek, és melyek meghatározzák a magán-, illetve az állami szektor által, illetve a közösen legjobban fejleszthetőket. Pl. genomikai korrelációk azonosításának és validálásának alapvető jelentősége miatt a populációs és eseti/kontroll kohort és a kapcsolódó biobankok, csakúgy, mint a megbetegedésspecifikus bankok létrehozását állami és alapítványi pénzekből kell megvalósítani. Ezzel szemben a nagy teljesítményű diagnosztikai chip-technológia a magánszektorra marad. 140
Második: a tevékenységek meghatározása, melyeket az akadémikusok állami vagy alapítványi támogatásból valósítanak meg, melyeket az ipar követne, és melyeket a legjobban az akadémiai– ipari–állami–alapítványi együttműködés tud megvalósítani. Általánosan elfogadott, hogy az állami és nem profitorientált szektor elsődleges felelőssége a kutató tudományok támogatása, ami a személyre szabott orvoslás esetében a betegséggel összefüggésbe hoztató lehetséges genomikai biomarkerek kutatását jelenti. Ezzel szemben, ha a genomikai profil és a megbetegedés vagy a betegség tünete között a már azonosított összefüggés validálása is megtörtént, az új diagnosztikai tesztek vagy az egyén genomikájához igazított terápia fejlesztése és végső klinikai próbája már az ipar felségterülete lesz. Bár a haladó kutatások folytatása terén, ami a biomarkerek és a betegségek közötti kapcsolatot validálja, a köz/magánszféra tevékenysége közötti megfelelő egyensúly nem egyértelműen tisztázott, így az állami és magánszféra érdekeltjei részéről kiemelt figyelmet igényel. Harmadik: állami/magán együttműködések megvalósítása a kulcsfontosságú felfedezések és haladó kutatások terén tett erőfeszítésekkel kapcsolatban, melyek a személyre szabott orvoslás termékei és szolgáltatásai tekintetében esszenciálisak, bár nem köthetőek kizárólag egy speciális termékhez. Egy példa erre az NCI Translational Research Working Group által javasolt állami–ipari konzorcium, ami egy rákkutatásra létrehozott integrált nemzeti biobank hálózatot támogat az NCI által vezényelt National Biospecimen Network Blueprint koncepciójához hasonló közös infrastrukturális háttérrel.
I b) Az állami pénzek allokációjának értékelése a személyre szabott orvoslással kapcsolatban folytatott felfedezéseket és a haladó kutatásokat összevetve A témában releváns központi/állami intézetek a genomikai felfedezések új termékekben és szolgáltatásokban történő hasznosítását célzó genomikai alapkutatásokra fordított források allokációját újraértékelik. Az értékelésre szükség
van ahhoz, hogy a szűkös állami források kezelése megfelelő módon történjen, ezzel biztosítva, hogy míg a fontos genomikai felfedezések tovább folynak, addig a humán egészségre legnagyobb valószínűséggel jelentős hatást gyakorlók a laborból a klinikai tesztig jussanak, amikor is a genetikai aláírás és a megbetegedés közötti korreláció validálása megtörténik. A kutatások és a felfedezések gyakorlatba ültetésére fordított források megfelelő allokációjához egyúttal annak metodikáját is szükséges kidolgozni, hogy miként lehet azonosítani azokat az ígéretes felfedezéseket, melyeket később a klinikai validálás szintjére lehet juttatni. Amennyiben a haladó erőfeszítések mérlege úgy áll, hogy a halmozódó felfedezéseknél kevés remény van arra, hogy belátható időn belül előrelépés legyen, úgy a támogatások újraelosztását a felfedezésektől a haladó/megvalósító kutatások irányába kellene módosítani. Az allokáció időről időre módosulhat, mivel a felfedezések és haladó kutatások terén újabb elérhető lehetőségek adódhatnak.
I c) A molekuláris diagnosztika nemzeti prioritásainak azonosítása Kormányzati/szakági szervek azonosítják és meghatározzák a molekuláris diagnosztika alkalmazásából előnyhöz jutó megbetegedések és azok terápiáinak a prioritását, figyelembe véve mind a tudományos lehetőségeket, mind pedig a közegészségügyi igényeket. A prioritást élvező fejlesztési projektek lehetnének az úttörői a megbetegedések és azok kimenetelének összefüggéseit validáló genetikai korrelációkhoz szükséges mintaméretek, study designok és statisztikai metódusok követelményeinek kidolgozásához. Bár az ilyen projektekre csak az ipar szereplői tudnának vállalkozni, az akadémiai, ipari és állami együttműködések, mint pl. TAILORx trial, lehetnének a leghatékonyabb megközelítései ezeknek a prioritással bíró mintaprojekteknek. Ennek érdekében megfontolandó egy olyan díj alapítása, ami a prioritást élvező lehetőségeket hasznosító/célzó akadémiai/ipari együttműködéseket finanszírozza. A díj optimális esetben az ipari partner aktív részvételét és társfinanszírozását igényelné a kutatásban. II. javaslat: Az állam részéről szükséges lenne rövid távú befektetéseket eszközölni,
melyek lehetővé tennék, hogy az alapvető és nélkülözhetetlen eszközök segítségével a genomikai felfedezések, a személyre szabott orvoslás termékei és szolgáltatásai a közegészségügy hasznára váljanak.
II a) Szabványosított biobankok integrált nemzeti hálózatának létrehozása Kormányzati szerv vezeti, ösztönzi és koordinálja az állami és magánszektor erőfeszítéseit a személyre szabott orvoslást támogató kutatásokat szolgáló szabványosított biobankok integrált nemzeti hálózatának létrehozásában. Ez a hálózat nagyszámú populációs mintákat és egyedi (speciális) megbetegedés mintáira létrehozott eset/kontroll bankokat, csakúgy, mint betegségspecifikus bankokat, valamint állami, alapítványi és ipari támogatással létrehozott bankokat ölelne fel. Egy ilyen jellegű nemzeti hálózat elérhető minták komprehenzív adatbázisát, valamint a javasolt tanulmányok alapján tudományos célt szolgáló és klinikai potenciállal bíró mintákhoz történő transzparens hozzáférést elbíráló eljárásának rögzítését kívánja meg. A kormányzati szervnek (NIH), a már létező erőfeszítésekre építve – mint pl. First Generation Biorepository Guildines… – ösztönöznie és segítenie kell a hálózat által gyűjtött minták feldolgozására, tárolására, klinikai feljegyzésekkel történő ellátására, valamint azok disztribúciójára vonatkozó előírások kidolgozását és alkalmazását. A minta-donoroktól származó adatgyűjtés folytatólagosságát lehetővé tevő standard, közös egyetértésen alapuló minta/sablon létrehozásán továbbra is dolgozni kell, a mintavétel idején és a genetikai és egyéb jellemzők vizsgálatára történő feljogosításon túl, melyekre a mintavétel időpontjában nem fordítottak figyelmet.
II b) Biomarker standardizálásra és a molekuláris diagnosztika klinikai hasznosságának megfelelő validálásának statisztikai metódusára vonatkozó study design kialakítása NIH által a biomarkerek standardizálása, statisztikai metódusok és study design szempontjából szükséges egyéb aspektusok céljából megvalósuló akadémiai/ipari együttműködést támogató program hozandó létre. 141
II c) Nagyszámú populációs kohort létrehozása a genetikai és környezeti tényezők egészségre gyakorolt hatásának vizsgálatára Az együttműködés eredményeként elvárt a megbetegedések jellegzetességeinek genomikai összefüggésein alapuló molekuláris diagnosztika klinikai hasznosságának validálása. Az ilyen projektek célját az alábbi négy pontban lehet meghatározni: a. biomarker adatok mérésére, analizálására és jelentés készítésére meghatározott szabványok; b. komplex genetikai összefüggések elemzésére alkalmas statisztikai metódusok meghatározása; c. a klinikai validálás és hasznosság paramétereit megkívánó egyéb study design paraméterek meghatározása; d. specifikus, életszerű kihívást jelentő eseteken tesztelni a study designt.
Ha a standard megközelítések elkészíthetők, és megfelelőnek bizonyulnak, csökkenthetik a termékfejlesztés bizonytalanságait, és a további ipari befektetéseket ösztönözhetik ezen új termékek esetében.
142
NIH által kidolgozandó egy időn keresztül nagyszámú, az USA népességét reprezentáló mintakészletet felvonultató és nyomon követő program. A programban résztvevők családi és kórtörténeti, életvezetési stílusukra vonatkozó és környezeti információkat, valamint szövetmintákat bocsátanának rendelkezésre a jövőbeli kutatások érdekében. A résztvevők beleegyeznek a periodikus nyomon követésben való részvételbe, melyek alkalmával az új szövetmintákkal egy időben megosztanák az új orvosi, életvezetési stílussal és a környezetükkel kapcsolatos információkat. A program komprehenzív, kiváló minőségű populációs forrást jelent, ami nem csupán a megbetegedések és a gének közötti potenciális összefüggések felderítését tenné lehetővé, hanem elégendő mennyiségű, egymástól független népesedési készleteket biztosítana az összefüggések validálására. Az ilyen törekvések mérete és hosszú távú jellege miatt, az állami, ipari és a humán terület egyéb képviselőinek részvételével egy, a Nemzeti Egészségügyi Intézet Alapítványán keresztüli finanszírozás megvalósítása átgondolandó. A cél egy olyan alapítvány létrehozása, ami az államigazgatás és a pénzügyi körökön keresztül stabil finanszírozást tesz lehetővé.
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP)
Tudásmenedzsment, oktatás, képzés munkacsoport
STRATÉGIAI KUTATÁSI TERV
Összeállította Arányi Péter Bálint Bálint L. és a munkacsoport tagjai
145
A munkacsoport tagjai fontosnak tartották, hogy a GENOMIKA fogalmát a jelen célkitűzések szempontjából használható és előrevivő módon értelmezzük. Ezt az alábbiakban tesszük meg:
• A résztvevők szinte egyöntetűen hangsúlyozták, hogy a bolognai típusú képzés – melyet jelenleg adottságnak kell tekinteni – hátrányosan befolyásolja az eredményességet;
Genomika az élőlények genomjainak szerkezetével, polimorfizmusával, replikációjával, expressziójával, az életműködésre és a betegségek kialakulására való hatásaival, továbbá a fentiek tanulmányozásának és felhasználásának módszertanával foglalkozó tudományterületek összessége, melyet a rendszerbiológia foglal egységbe. Meghatározásunk tehát a genomika szokásosnál tágabb, megengedő értelmezése, amit a (felső)oktatás és posztgraduális képzés speciális szempontjai tesznek szükségessé. Megállapításaink az így értelmezett genomika oktatására és a kapcsolódó képzésekre vonatkoznak.
• A posztgraduális képzési formák közül a PhD képzésben a genomika jelentős súllyal reprezentált terület;
1. Helyzetelemzés A munkaértekezleteken részt vevő előadók és vitapartnerek állásfoglalásából egyértelművé váltak a következő megállapítások a jelen helyzetre vonatkozólag.
1.1 Általános oktatási jellemzők Az ország orvostudományi egyetemein és meghatározó egyetemeinek természettudományi karain a genomika ismerete megszerezhető (bár több tárgyban oktatják). Ezen tárgyak oktatásában több helyen részt vesznek oktatói minőségben vezető akadémiai kutatók és klinikus szakemberek is. Részletezve megállapítható, hogy • Az oktatás alap- és mesterképzésben, és értelemszerűen osztatlan képzés részeként egyaránt folyik; • Az oktatás tematikája az egyetemek között nem összehangolt; • A technikai (laboratóriumi) feltételek csak a posztgraduális képzésben tekinthetők megfelelőnek; 146
• Ad hoc elméleti és gyakorlati tanfolyamok – nemzetköziek is – ismeretterjesztő és munkahelyi képzések valósulnak meg igény és lehetőség szerint. A genomika a biológia viszonylag friss területe. Kialakulását a biológiai szervezetek teljes genomjának a megismerése tette lehetővé. Az áttörést a humán genom megszekvenálása adta meg, melynek első hivatalos bejelentése 2001ben történt meg. A bejelentés óta eltelt években egyrészt a funkcionális genomikai vizsgálatok, másrészt a vizsgáló eszközök robbanásszerű fejlődése és elterjedése nyilvánvalóvá tette, hogy az eddig oktatott biológia nem képes megfelelni ezen kihívásoknak. A genomikai jártassághoz használatos tudás a mai oktatási rendszerben több tárgyban és részlegesen kerül csak oktatásra. Ilyen tárgyak a mai képzési rendszerben: biológia, molekuláris biológia, statisztika, biostatisztika, adatbázis ismeretek, biokémia, patológia, hisztológia, klinikai biokémia, informatikai alapok. A munkacsoportunk kérdőíves módszerrel felmérte a hazánkban folyó genomikai vonatkozású képzéseket, melyek összesítése az 1. sz. Függelékben található. A mai képzési rendszerben ezek a korábban említett alaptárgyak, kurzusok, speciális kollégiumok és nemzetközi továbbképzések szükségesek ahhoz, hogy a genomika területén az alapszintet meghaladó, releváns tudást megszerezzük. Ezen képzések jelentős része nemzetközi hálózatok vagy intézmények keretén belül zajlik. Az Európában elérhető genomikai – rendszer szemléletű biológiai – képzésekről áttekintést mellékelünk a 2. sz. Függelékben. Munkacsoportunk kérdőíves módszerrel vizsgálta, hogy a mai kutatók-oktatók és biotechnológiai
KKV-k alkalmazottai hol szerezték meg a genomikai ismereteiket, és mit gondolnak arról, hogy a genomika mely területeket fogja átalakítani, illetve milyen képzésekre van igény. A vizsgálataink szerint a válaszadók nagy többsége a genomikai kérdések és problémák nagyobb mértékű megjelenésére számít, és speciális képzéseket tartana célszerűnek a már meglévő munkatársai számára. A kérdőívek részletes eredményei megtalálhatóak a 3. sz. Függelékben.
• Léteznek új generációs szekvenáló gépek. • Léteznek bioinformatikai műhelyek. • Kis- és középvállalatok aktívan részt vesznek genomikai programokban és fejlesztésekben. • Megtörtént a kutatási infrastruktúrák feltérképezése a NEKIFUT programban. • A hazai gyógyszeripar partnere az akadémiai és kisvállalati szektornak a genomikai fejlesztések hasznosításában.
A legnagyobb hiány a matematikai, informatikai és biológia ismeretanyagok és képzések összekapcsolásában mutatkozik.
• A hazai kutatás alulfinanszírozott. • A hazai egyetemek nehezen birkóznak meg a bolognai oktatási rendszerrel. • Az egyetemeken jelentősen visszaszorult az elitképzés, ami versenyhátrányként jelentkezik a hazai vállalatoknál. • A genomikai képzések leginkább sporadikusak és in-silico rendszerűek, minimális a gyakorlati képzések aránya. • Kevés a jól felszerelt genomikai labor. • Alacsony színvonalú vagy hiányzik a bioinformatikai oktatás. • Nincs garancia a hosszú távú projektek minőségi levezetésére és eredményes lezárására. • Egyetemi centrumok közötti érdekellentétek néha gátolják a szinergiák kialakulását.
1.2. Társadalmi párbeszéd A genomika területén jártasságot szerzett hallgatók elhelyezkedési lehetőségei a mai munkaerőpiacon szerények. Általános jellemzői a munkaerő piacnak: • A végzett hallgatók főleg az egyetemi és akadémiai kutató csoportokban helyezkednek el; • A gyógyszeripar szakemberigénye csekély (néhány fő/év az ipar egészét tekintve), de a munkatársak rendszeres szakmai továbbképzését hasznosnak találják; • Az agráriumot és a környezetvédelmet reprezentáló vállalatok részéről minimális igény tapasztalható; • A biotechnológia területén működő innovatív KKV-k közül néhány jelezte a genomikában jártas szakemberek iránti igényét.
1.3. SWOT-analízis Ahhoz, hogy a genomika területén aktív, sikeres stratégiát tudjunk megvalósítani, a mai helyzet elemzését a SWOT módszertan segítségével foglaltuk össze az alábbiakban.
Erősségek (Strengths): • Hazánkban létezik egy jól elosztott genomikai infrastruktúra. • Számos egyetemen a genomikai törzsanyag különböző tantárgyak keretében megszerezhető.
Gyengeségek (Weaknesses):
Lehetőségek (Opportunities): • A genomikai technológiák most értek el abba a fázisba, hogy a költségek csökkenése által széleskörűen elterjedjenek. • Magyarországon magas színvonalú gyógyszerkutatás és -fejlesztés folyik, ezek tapasztalatából a genomikai klinikai vizsgálatok sokat nyerhetnének. • A következő években hazánk jelentős kutatási forrásokhoz jut az EU keretekből. • Agrár-biotechnológiában már most teljes genom szekvenálási projektek indultak. • A gyógyszeripari kutatások hatékonyságát megnövelheti egy kapcsolt genomikai alapú biomarker vagy klinikai genomikai kutatás. • A bioinformatikai műhelyek egy része rendelkezik azokkal a készségekkel, amelyek által bioinformatikai termékek előállítása lehetségessé válik.
Veszélyek (Threats): • A genomika nem kapja meg azt a kiemelt figyelmet ami lehetővé tenné, hogy hozzájáruljon a gazdasági potenciál növekedéséhez. 147
• Az oktatás megreked a mai színvonalon. • A genomikai oktatás koordinációjának hiányában az ipar nem tudja fölmérni a frissen végzettek képzési szintjét, ezért nem fogadja el valós tudásra mutató indikátornak az érdemjegyeket. • Koordináció hiányában nem jön létre az az infrastruktúra, amely biztosíthatná a gyakorlati képzés feltételeit az egyetemi képzés keretein belül. • Megfelelő tájékoztatás hiányában a társadalom nem fogadja el a genomikai eredmények bevezetését a gyakorlatba. • Stratégia hiányában a döntéshozók nem írnak ki genomikai programokat támogató pályázatokat.
2. Jövőkép A jövőképek vitája a GNTP ülésein lezajlott. Az elfogadott jövőképeket munkacsoportunk specifikumainak megfelelően dolgoztuk ki az alább felsorolt szempontok alapján: 1. 2. 3. 4.
Általános oktatási jellemzők. Társadalmi párbeszéd. Infrastruktúra. Társadalmi-gazdasági hatás.
A négy jövőképet A, B, C, D kóddal jelöltük a következők szerint: A: „Felzárkózás és kitörés” B: „Megszegett ígéretek” C: „Lassú víz” D: „Sodródás”
2.1. “Felzárkózás és kitörés” Általános oktatási jellemzők Gyors felzárkózás a nemzetközi élvonalhoz 1. A közép- és felsőoktatás minden szintjén a társadalom számára szükséges és a diákok számára is vonzó tematika válik elfogadottá.
148
2. Rendszeresen működő egyetemi fórum alakul a tananyagok összehangolására és a felmerülő kérdések megvitatására. 3. Megvalósul a képzési programok egyetemek közötti koordinációja. 4. A legjobb hallgatók választják a genomikai képzéseket (magas a jelentkezők aránya). 5. Az oktatás infrastruktúrája folyamatosan megújul. 6. Magas szintű laborgyakorlatok folynak már az alapképzéstől kezdve. 7. Élvonalbeli kutatók és klinikusok is oktatnak, nemzetközi szinten is elismert szakmai oktatói gárda bevonása. 8. Élvonalbeli matematikusok, informatikusok részt vállalnak a genomika oktatásában; kiváló bioinformatikai képzés folyik több egyetemen. 9. Etikai vonatkozások oktatása bekerül az alapképzés tananyagába. 10. A technológiafejlesztő cégek részt vesznek a gyakorlati oktatásban. 11. A genomikát használó iparágak meghatározó cégei folyamatosan jelzik oktatási és szakember igényeiket az egyetemek felé. 12. A genomikát használó és fejlesztő iparágak meghatározó cégei részt vállalnak az oktatásban szakembereik révén és eszközeik oktatási célokra történő felhasználásával/ átengedésével. 13. Az oktatás nemzetközi jellegének fejlesztése.
Gyors felzárkózás a nemzetközi élvonalhoz (Felhasználó/Fejlesztő) 1. A gazdasági jogi környezet kedvezményezi a genomikai oktatás vállalati támogatását. 2. Folyamatosan pályázati lehetőségek nyílnak a genomika oktatását célzó együttműködések (hazai és nemzetközi) támogatására. 3. Célzott tanulmányi és PhD ösztöndíjak rendszere alakul ki. 4. A magyar és európai posztdoktori ösztöndíjak rendszere elérhetővé válik.
Kapcsolódás az európai folyamatokhoz 1. A legszínvonalasabb felsőoktatási programokat a legjobb európaiak között tartják számon. 2. A hazai oktatás erősen beágyazódik az európai és globális oktatási hálózatokba és rendszerekbe. 3. Részt veszünk a bolognai folyamat fejlesztésében. 4. Élénk oktató- és diákcsere folyik európai és tengerentúli partner egyetemekkel. 5. A külföldön zajló PhD képzésben részt vevő diákoknak a mester diplomát adó anyaintézmény segít a hazatérésben, itthoni munkavállalásban, megteremtik azokat a vonzó helyzeteket, ahová szívesen jönnek haza a kutatók. 6. Folyamatos, kétirányú mobilitás a hazai genomikai műhelyek és a nemzetközi tudományos közösség között oktatók és hallgatók részvételével.
2.1.2. Társadalmi párbeszéd Aktív és szervezett párbeszéd folyik a kutatók és a társadalom között 1. A genomikai kurzusok oktatói rendszeresen megjelennek a médiában szakmai beszélgetések résztvevőiként. 2. A genomikához kapcsolódó etikai kérdéseket nyíltan és szakmai alapokon vitatja meg a társadalom, vezető szakemberek bevonásával. 3. A legérdekesebb új genomikai eredményeket népszerű műsorokban közérthető, de szakmailag korrekt formában ismertetik vezető szakemberek (pl nemzetközi tudományos díjak odaítélése kapcsán). 4. Széles körben elérhető (internetes és egyéb) fórumok működnek a nagyközönség kíváncsiságának kielégítésére, helyet adva kritikai megjegyzéseknek is, szakértők bevonásával. 5. Betegképviseleti szervezeteket, laikusokat időben tájékoztatja a tudományos közösség a várható fejlődési irányokról a személyre szabott orvoslás területéhez kötődően. 6. Világossá válnak a munkaerőpiac rövid és középtávú tendenciái a genomikai szakemberek elhelyezkedési lehetőségei tekintetében.
2.1.3 Infrastruktúra Egyes területeken kitörési lehetőségeket nyújtó fejlesztések és alkalmazások bevezetése 1. Elterjedten folynak kutatási együttműködések fejlesztő cégekkel PhD hallgatók bevonásával. 2. Fejlesztő cégek demo laboratóriumokat helyeznek ki egyetemi oktatóhelyekre.
7. Laboralapítási programok indulnak. 8. Van többszintű genomikai bioinformatikai képzés (alap, mester, PhD).
3. Kutatási konzorciumok alakulnak a gyógyszeripar és a bioinformatika területén prekompetitív projektek elvégzésére, egyetemi oktatók és PhD hallgatók bevonásával.
149
4. A gyógyszeripar, a diagnosztikai ipar és bedolgozó iparágaik növekvő mértékben járulnak hozzá a hazai össztermék előállításához és az ország export-import mérlegéhez, javítják a foglalkoztatottságot.
6. A genomika jelentősen hozzájárul a gyógyszeripar, a biotechnológia és az agrár élelmiszeripari szabadalmak számának növekedéséhez, ezáltal a cégek széles palettája profitál a genomikai fejlesztésekből.
5. A genomika alkalmazása az agráriumban és az iparban (pl. élelmiszeripar, gyógyszeripar stb.) széles körben elfogadottá válik.
7. Jól működő pénzügyi támogatási rendszer létezik a kis cégek genomikai alapú fejlesztéseinek támogatására.
2.1.4 Társadalmi-gazdasági hatás
2.2. „Megszegett ígéretek”
Egészségesebb társadalom
2.2.1. Általános oktatási jellemzők Genomikai igények megfelelő háttér nélkül
1. A genomika alkalmazásának elterjedése kihat a klinikai gyakorlatra; előtérbe kerül a személyre szabott orvoslás.
1. Jelentős érdeklődés hallgatók részéről, melyet az oktatói gárda nem tud kielégíteni.
2. A lakosság ismereteinek növekedésével javul a betegségek megelőzésére irányuló törekvés.
2. Magyarországon a bolognai rendszer nem képes megbirkózni a képzés specifikumaival.
3. Utolérjük a várható élettartam tekintetében az európai átlagot.
3. Sporadikus képzések alacsony színvonalon.
4. Megnövekszik az egészségesen töltött életévek száma.
Gazdasági növekedés 1. A genomika alkalmazása által technológiafejlesztői cégek alapulnak a genomika eredményeinek hasznosítására. 2. Nemzetközi cégek kutatóbázisokat hoznak létre Magyarországon. 3. A hazai gyógyszeripar versenyelőnyhöz jut, és nagyobb profitot generál, új munkahelyek jelennek meg. 4. A hazai IT ipar nemzetközi genomikai fejlesztéseket hajt végre. 5. Magyarországi biotech és bioinformatikai cégek jelentős export bevételekre tesznek szert.
4. Gyakorlati képzés hiánya miatt hasznosítható tudás nem jön létre. 5. Minőségi tudás egyedül külföldön szerezhető meg, és ez egyben agyelszívási csatorna is.
2.2.2. Társadalmi párbeszéd „Süketek párbeszéde” 1. Etikai botrányok miatt az orvosbiológiai kutatást megbélyegzik, és nem kap megfelelő támogatást. 2. Újságírók számára a kutatói szféra tájékoztatás helyett a botrány keresés terepe. 3. A kutatók nem értik meg a társadalom igényeit és félelmeit, ezért minden párbeszéd kezdeményezés tovább mélyíti a bizalmatlanságot. 4. A hazai ipar munkaerőhiánya veszélyezteti a normális tevékenységet.
150
2.2.3 Infrastruktúra
2.3.2. Társadalmi párbeszéd
Csökkenő infrastruktúra kihasználtság
Hazai közvélemény nem támogatja a genomikai erőfeszítéseket
1. Rossz tapasztalatok miatt hazai megrendelők is inkább külföldi laboratóriumokban méretik le mintáikat.
1. A tájékoztatás elégtelensége vagy helytelen volta miatt a társadalom gyanakvóvá válik.
2. Hazai cégek kizárólag közvetítői tevékenységet folytatnak.
2. Társadalom nem kap megfelelő tájékoztatást az orvosbiológiai kutatások jelentőségéről.
3. A meglévő technológiák elavulnak, és nincs szakember és erőforrás a modernizálásra.
3. A kutatói pálya marginalizálódik.
4. Gyógyszeripari kutatásokat külföldre viszik.
4. Fiatalok csak nagyok kis százaléka nyitott a genomika iránt.
2.2.4. Társadalmi-gazdasági hatás
2.3.3. Infrastruktúra
Külföldi innovatív termékek „fogyasztása”
Genomikai kapacitások hiánya és pazarlása
1. A genomikán alapuló vagy azt jelentősen használó tevékenységek nemzetközi versenyképessége csökken, és export-import mérlege egyre negatívabbá válik.
1. Megfelelő szakember gárda hiányában a genomikai eszközök elhelyezése esetleges.
2. Hazai cégek kizárólag marketing tevékenységet folytatnak.
2. Az infrastruktúra zárt intézményekbe lokalizálódik. 3. A kollaborációk esetlegesek és nem szinergikusak.
3. Kutató-fejlesztő kapacitások leépülnek. 4. Gyógyszeripar versenyképessége csökken.
4. A műszerkihasználások szuboptimálisak, a hatékonyság alacsony.
5. Az IT ipar teljesen negligálja a bioinformatikai fejlesztésekben rejlő lehetőségeket, és csak késve, nemzetközi megrendelések beszállítójaként kap ilyen jellegű munkát.
5. Folyamatosan forráshiánnyal küszködnek mind a kutatók, mind a fejlesztő cégek.
2.3. „Lassú víz”
7. Hallgatók valós genomikai tapasztalat nélkül hagyják el a képzési helyüket.
2.3.1. Általános oktatási jellemzők Az oktatásban a tartós lemaradás megmarad
6. Oktatási infrastruktúra virtuálissá válik, leépülnek a meglévő gyakorlatok.
2.3.4. Társadalmi-gazdasági hatás
1. A genomikai oktatás továbbra is sporadikus.
A Genomika mint teher
2. Nincs egységes hazai standard, a centrumok közötti különbségek elmélyülnek.
1. A genomikai fejlesztések kizárólag nemzetközi fejlesztő cégeken keresztül jutnak el a gyakorlatba.
3. Továbbra is jelentős a külföldre való kutatói elvándorlás.
2. Hazai kutató-fejlesztő egységek legjobb esetben nemzetközi fejlesztések alvállalkozói.
4. A hazai ipar csak nagy nehézségek árán tudja munkaerőigényét betölteni, és azt is nagyon drágán, saját maga által szervezett képzésekkel.
151
3. Hazai genomikai kapacitások fenntartása a társadalom számára nehezen elfogadható, a hasznosítási lehetőségek minimálisak.
11. A szakemberigény és a munkaerőpiac megfelelő szegmense teljesen átláthatatlan.
4. A genomikai szakemberek alig vesznek részt technológiai fejlesztésekben.
12. A legtehetségesebb diákok külföldön keresnek munkát és továbbképzési lehetőséget a hazatérés reménye (és igénye) nélkül.
2.4. „Sodródás”
2.4.2. Társadalmi párbeszéd
2.4.1. Általános oktatási jellemzők Romló kutatói, oktató kilátások, csökkenő színvonalú élettudományos közép- és felsőfokú oktatás
Alul- és dezinformált társadalom negatív attitűddel 1. A társadalom a genomika új eredményeiről késve és nem pontosan értesül, azokat nem érti és gyanakvással fogadja, csak külföldi eredményeket ismertet ➙ nincsenek valós eredmények, csak „bemondó” kutatások.
1. A genomika oktatása a középiskolákban esetleges és érdektelen, egész területeken hiányzik.
2. A médiát elárasztják a tudománytalan álhírek és hirdetések.
2. A felsőoktatásban a szakirányú képzés alacsony, illetve változó színvonalú, sporadikus.
3. A szakmainak szánt ismeretterjesztés színvonaltalan és unalmas.
3. Tömegképzésre koncentrálnak, és a tehetségeket nem támogatják.
4. A genomikát alkalmazó iparágak a társadalom előtt negatív színben tűnnek fel.
4. Az oktatás anyagi feltételrendszere elégtelen a szinten tartáshoz és a tudományos-technikai fejlődés követéséhez.
5. A mezőgazdaság és az élelmiszeripar nagy része elzárkózik a genomika eredményeinek alkalmazásától.
5. A hallgatói létszám évről évre erősen változik, inkább csökkenő, semmint növekvő tendenciát mutat.
6. A társadalom dezinformáltsága az egészségügy fejlődésének újabb akadályává válik.
6. A legjobb oktatók külföldre távoznak, vagy pályaelhagyók lesznek.
2.4.3. Infrastruktúra
7. Nem hajlandók részt venni az oktatásban a legkiválóbb kutatók, klinikusok, vállalati szakemberek. 8. A „bolognai képzés” leginkább káros következményei felerősödnek. 9. Az egyetemek és karok kíméletlen versenyt folytatnak egymással az egyre szűkülő forrásokért. 10. A gazdasági és jogi környezet nem támogatja a genomika oktatását, az alacsony prioritást kap. 152
A genomikai technológiák, üzleti alkalmazások hazai fejlődése a jelenlegi szinthez képest is visszaesik 1. Az egyetemek és az ipar közötti szakmai együttműködés minimálisra szorul, elhalnak a közös kutatási témák. 2. Az ipar esetleg felmerülő szakember igényét lehetőleg külföldről elégíti ki. 3. A gyógyszeripar, diagnosztikai ipar és beszállító iparágaik hazai gazdasági súlya csökken.
2.4.4. Társadalmi-gazdasági hatás Külföldi innovatív termékek „fogyasztása” 1. A genomikán alapuló, vagy azt jelentősen használó tevékenységeket a hazai gyógyszeripar áttelepíti külföldre. 2. Megszűnnek a hazai biotechnológiai fejlesztések. 3. A hazai agrár, élelmiszer és orvos egészségügyi ipar külföldről szerzi be a fejlesztési igényeit, ezáltal nemzetközi versenyképessége csökken, és export-import mérlege egyre negatívabbá válik. 4. A magyar innovációkat külföldre viszik, és külföldről importáljuk vissza az eredményeket.
3. Stratégiai Terv 3.1. A megvalósítani kívánt jövőkép A helyzetelemzés részeként kérdőíves felméréseket végeztünk részint genomika területén érintett egyetemi oktatók, részint genomikai technológiát alkalmazó KKV-k és iparvállalatok munkatársai körében. A kérdések azt kívánták kideríteni, hogy mi a mai és jövőbeni jelentősége a genomika tudományának a válaszadó számára, és milyen képzési igényekkel lép fel ezen a területen. A várakozásnak megfelelően a válaszadók nagy hányada a genomikát jelentősnek ítélte, melynek súlya a jövőben nőni fog. Sajnos azonban a KKV-k területéről nagyon kevés válasz született. Ennél is nehezebb a helyzet az agrárium és a környezetvédelem területén, mivel ezen ágazatokban nem tudtunk kapcsolatot teremteni olyan gazdasági vezetőkkel, akik vállalták volna, hogy véleményt nyilvánítanak szakterületük jövőbeni genomikai szakemberigényével kapcsolatban. Ugyanakkor az egyetemi oktatásban ezen ágazatok speciális kérdéseit részletesen taglalják a megfelelő kurzusok előadói. Ezeken az alapokon állva a munkacsoport arra a megállapításra jutott, hogy mindenképpen a „felzárkózás és kitörés” elnevezésű jövőkép megvalósítását kell kitűzni magunk elé, bár számos
nehézség világosan látható, ezek részleteinek felmérése, a problémák megoldására irányuló javaslatok kidolgozása és megvalósítása a jövő feladata. A legfontosabb problémák a következők: 1. A társadalom tájékozatlanságból és szakszerűtlen, hibás információk következtében nem rendelkezik kellő fogadókészséggel a genomika iránt. 2. A felsőoktatás anyagilag nem kellően ellátott a szükséges laboratóriumi gyakorlatok színvonalas elvégzéséhez, különösen alap- és mesterképzésben. 3. A gyógyszeripar kiemelten fontosnak tartja a genomika posztgraduális képzés formájában történő oktatását a gyógyszergyárakban dolgozó munkatársak és leendő kutatók részére, ám ennek egyelőre csak a kezdeményei vannak meg. 4. A genomika oktatásához szükséges egy új matematikai, informatikai és készségalapú biológiaoktatás megvalósítása. A fenti hiányosságok kiküszöbölése érdekében a társadalmi hierarchia különböző szintjein megvalósítható, összehangolt munkára van szükség. Ezeket a 3.3. Oktatás, tudásmendzsment akciótervben részletezzük.
3.2. Nemzetközi trendek és összehasonlítás A genomika vagy tágabb értelemben vett rendszerszemléletű biológia oktatása nemzetközi szinten hasonló ahhoz, ami Magyarországon van, néhány sajátossággal. Az egyik az, hogy fejlett genomikai programokkal rendelkező országokban lényegesen nagyobb számban vannak posztgraduális rövid képzések, valamint vannak nyitott programú kurzusok, amelyeket több munkacsoport vagy több egyetem együtt szervez. Ezek között néhánynak már hagyománya van pl. a FEBS-nek 2005 óta minden második évben van egy Systems Biology kurzusa. Évente 153
van egy Introduction to Systems Biology kurzus, és az orvosi applikációkra is fókuszál egy, EU FP6-hoz kapcsolódó kurzussorozat, ami téli és nyári iskolaként működik, és ennek koordinátora a Rostocki Egyetem. Megemlítendő, hogy jelentős számban vannak workshopok különböző témákban. Van néhány nagy egyetemi vagy kutatóintézeti hálózat, amelyek rendszeresen szerveznek ilyen jellegű tanfolyamokat, pl EMBO-EMBL-EBI. Franciaországban az INSERM, Genoscope vagy külön kiemelhetnénk például az Sanger Centert Angliában. Ezen kívül vannak a cégek által szervezett rendszeres kurzusok. Egy másik típusú képzési vonulat a Marie Curie training networks típusú képzések, amelyek ugyan az utóbbi években jelentős számban voltak, és ezek kapcsolódtak genomikához, de általában nem nyilvános kurzusokként működtek, és emiatt nem is tekinthetők a genomikai képzések tekintetében hosszú távú megoldásnak. Egyetlenegy példát említhetek, ahol távoktatás van, mesterképzés működik a Skövde Universityn. A hallgatók rendszeres időközönként konzultációkon vesznek részt, de a képzés nagyobbik része interneten keresztül zajlik, és a végén Master fokozatot adnak. Ezek az adatok azt mutatják, hogy a posztgraduális képzés terén jelentős a kínálat, és a PhD vagy posztgraduális képzésben Systems Biology vagy genomika területén ezek a kurzusok mind területileg mind anyagilag hozzáférhetőek Európában. Amiben hiány van, az egy egységes PhD-képzés vagy egy mesterképzés. Ebből az igényből létrejött egy munkacsoport a FEBS-n, amelyik célul tűzte ki, hogy kidolgozzon egy egységes PhD és Masters képzést, amelyhez később bárki kapcsolódhat. Ez nagyon hasonlít ahhoz, amit a magyarországi oktatási felmérésünk is mutatott. Posztgraduális képzésekre a hallgatók általában eljutnak, ezek zömében külföldön vannak, jó minőségűek, de az egyetemeken zajló képzésekhez képest sporadikusak, nem koordináltak, és nincs egységes curriculum. 154
A FEBS keretén belül létrejött munkacsoport tagjai, az Amszterdami, Freiburgi, Heidelbergi, Manchesteri és Warwicki Egyetemek célja egy egységes curriculum létrehozása. Metodikailag ennek a kidolgozását úgy végzik, hogy az adott intézmények munkacsoportjai a meglévő európai kooperációs eszközökre építenek. Ennek érdekében használják a meglévő diák- és oktatócsere programokat (Erasmus), megosztják egymással az oktatási anyagokat, közösen szerveznek workshopokat, és amennyiben ez megoldható, akkor készítenek távoktatási anyagokat. Szeretnénk részletesen bemutatni két genomika/ systems biology programot, amely jól illusztrálja a nemzetközi trendeket, eredményeket, és egyben követendő példaként is szolgálhat, természetesen a nemzeti sajátságokat figyelembe véve.
A Warwick-i Egyetem Systems Biology Doctoral Training Centre programja: • A Warwick-i Egyetem Systems Biology Doctoral Training Centre nevű egysége egy egyéves Systems Biology MSc programot indított el. • A program hathavi intenzív oktatási részből áll, mely lefedi mind az elméleti mind a kísérletes részeit a Systems Biologynak. Ezt követően két 12 hetes kutatási projektet kell teljesíteni, mely két különböző témavezetővel zajlik, és az egyik laboratóriumi, a másik elméleti. • Ennek a programnak köszönhetően a végzett hallgatók igen magasan motivált, interdiszciplináris képességekkel rendelkező hallgatók, akik mind sikerrel pályáztak az induló PhD programokra. • A bejövő hallgatók általában a legjobb hallgatók közül kerülnek ki. Két típusú programból érkeznek, úgymint: elméleti (matematika, informatika, mérnöki, fizika), illetve biológiai (biológia, biokémia, biotechnológia, orvostudomány vagy bioinformatika).
• Nagyrészt matematikai, informatikai modellezés és magas szintű biológiai képzést kapnak, középpontban a probléma megoldó képesség és az önállóság fejlesztése áll. • A biológiai és a matematikai háttérből érkező hallgatók külön típusú indító programban vesznek részt, amelynek végén az eredeti profiljukat sokkal magasabb szintre fejlesztik, a komplementer tárgyakból pedig eljutnak az elvárt egyetemi szintre. A biológusok indító programjának tárgyai: 1. Elméleti statisztika, Adatelemzés, Kvantitatív biológia, Bioinformatikai statisztika, Emelt szintű modellezés és statisztika 2. Emelt szintű biológiai képzés, kritikai cikk olvasása, kommunikáció nem biológusokkal. Az elméleti háttérből érkezők indító programjának tárgyai: 1. Intenzív bevezetés a biológiába (sejt- és molekuláris biológia, molekuláris biológiai technikák elmélete és gyakorlata) A második fázisban minden hallgató részt vesz a programozási képzésben: R és MatLab, mikroarray analízis, mikroarray kísérletes rész, képfeldolgozás, adatelemzés, adatmodellezés.
Záró modul Az intézet kísérleti munkacsoportjai bemutatják munkájukat, és a hallgatók a bemutatott témákhoz kapcsolódó tetszőleges kérdéskörből egy „grant” pályázatot állítanak össze. A képzés része a heti csoportmegbeszélés, az intézetben levő önálló íróasztal, könyvtárhasználat és heti két vendégelőadói szeminárium. Maga a képzés igen megterhelő, csak a legjobb hallgatókat veszik fel, és többlépcsős szűrő programon keresztül jutnak be a hallgatók. Akiket fölvettek, azok fölvétel után a nyári hónapokra postán jelentős mennyiségű irodalmat kapnak, aminek az áttanulmányozása feltétele a sikeres kezdésnek. A másik példa, amit bemutatnánk, az a Davidson College az USA-ból. Ennek magyaoroszági vonatkozása, hogy az ottani program vezetője Malcolm Campbell akinek a Genomika, bioinformatiak és proteomika könyve a magyarul elérhető egyetlen ilyen jellegű szakkönyv. Az általa koodinált genomikai oktató hálózat a Genome Consortium for Active Teaching sikeresen oldotta meg a drága infrastruktúrából és reagensekből eredő problémákat. Egy ilyen hálózat működtetéséhez Magyarországon is megvan minden komponens, ha a megfelelő koordináció és finanszírozás biztosított.
Malcolm Campbell területe az egyetemi képzés, és vezetője a Genome Consortium for Active Teaching (GCAT) konzorciumnak. Ennek célja, hogy az egyetemi képzésben a diákok számára a gyakorlati genomikai tudást tudjon biztosítani. A program annyira jól működik, hogy a Howard Hughes Medical Institute, az USA egyik vezető kutatási orvos-biológiai kutatásokat finanszírozó alapítványa, megbízta Malcolm Campbellt, hogy szervezze meg a programot az USA egész területére. A fő nehézsége annak, hogy az egyetemi képzésben a diákok, genomikai kísérleteket végezzenek, az a reagensek és a műszerezettség magas ára. Ennek megoldására a GCAT központilag a HHMI finanszírozás segítségével beszerzi a mikroarrayeket, ezeket kiküldi az egyetemekre, ahol a kísérletet a hallgatók elvégzik, majd a mikroarrayeket néhány kiemelt központba küldik, ahol a megtörténik a szkennelés. Az adatok ftp-n keresztül visszajutnak az oktatási intézményekbe, ahol elvégzik az adatelemzést. A viszonylag drága reagenseket úgy szerzik be, hogy egyedi megállapodásokat kötnek a reagens forgalmazókkal, és a kifutó termékekből nagyobb mennyiségben lefoglalnak reagenseket. Ilyen megállapodásra a magyarországi forgalmazók is nyitottak. A nagy kérdés, hogy hogyan lehet elválasztani a kutatási piacot az oktatási piactól. A GCAT ezt úgy oldja meg, hogy a programban való részvétel feltétele, hogy mindenki vállalja, hogy PhD képzésben részt vevő hallgató nem végez kísérletet, tehát csak az egyetemi képzésben használják ezeket a reagenseket.
155
Néhány adat és részprogramok: 1. Alapprogram, mikroarray kísérletek megszervezése: HHMI finanszírozás 2000-ben kezdte meg aktivitását, nagyságrendileg ezer mikroarray/év, 11 különböző organizmusból. Eddig több, mint 20 000 egyetemi hallgató végzett mikroarray kísérletet ebben a programban. 2. Egyetemi oktatók genomikai továbbképzése: National Science Fund fiananszírozás 9 workshop, 360 egyetemi oktató részére. Oktatónként átlagban 100 képzett hallgató évente Oktatás+ Kutatás= Tudományos publikációk, Grantek, Metodikai oktatási publikációk, Oktatási elismerések. 3. Mikroarray szimulációs kit bevezetése a középiskolai biológia oktatásba 4. Mikroarray analizáló szabad saját fejlesztésű szoftverek 5. Genom annotációs kurzusok 6. Szintetikus biológia program Genomika/systems biology kurzusok a Davidson College-ban: A. Matematika: 1. Adatelemzés és modellezés, 2. Egyetemi szintű matematika, 3. Bioinformatika B. Biológia: 1. Bevezetés a biológiába (Biostatisztika, Bayes szabályok) 2. Genomikai esettanulmányok ( Matematikai gyakorlatok, Kutatási kérdések), 3. Genomikai technológiák (Új genom annotációs gyakorlatok, Bioinformatikai eszközfejlesztés)
3.3. A jövőkép megvalósításához szükséges együttműködések 3.3.1. Egyetemek – kutatóintézetek Jelenleg az egyetemek és a kutatóintézetek közötti együttműködés megfelelően működik. A kutatóintézetek munkatársai közül általában többen vesznek részt a felsőoktatásban, elsősorban a PhD képzésben. Nem ritka a közös kutatási pályázatokban, konzorciumokban való részvétel sem. Mégsem mondhatjuk, hogy az együttműködés intenzitása megfelelő, vagy hogy optimalizálása ne javíthatná mind az oktatás, mind a kutatás eredményességét. Bár mindkét intézménytípus folytat oktatási és kutatási tevékenységet is, az érdekeltségek és ennek következtében a hangsúlyok eltérőek.
• A kutatóintézet elsődleges célja, hogy kiemelkedő tudományos eredményeket legyen képes felmutatni. Ezért vesz részt a PhD képzésben az egyetemekkel szerződésben, ez a kutató-utánpótláshoz szükséges, továbbá növeli a kutatócsoportok kutatói kapacitását is. Ugyanakkor nemzetközileg is versenyképes tudással rendelkező leendő munkatársakat keres.
• Az oktatás alapvető, a kutatás és egyéb tevékenység sokszor másodrendű. Az oktatás finanszírozásának szabályozásából következik, hogy a bevételek a hallgatói létszámmal arányosak. Természetes törekvésük tehát, hogy
• Előnyös az egyetemnek, hogy PhD képzés folyhat a kutatóintézetben, mivel a kutatóintézetek szakemberigénye orientálja a képzést, és neves szakemberek jönnek az egyetemre oktatni.
156
minél több hallgatót vegyenek fel, ami azonban változatlan oktatói gárda mellett automatikusan a képzés romlásához vezet.
• Előnyös a kutatóintézetnek, hogy közreműködhet a PhD képzésben az utánpótlás-nevelés érdekében, egyúttal befolyásolhatja az oktatás/képzés irányát. Az együttműködés javítása egyrészt az elitképzés irányába történő elmozdulást jelentené, másrészt a kutatók részvételének intenzifikálását az oktatás alsóbb (alap- és mesterképzési) szintjein. Ennek következtében javulnának a közös (konzorciális) pályázatok eredményességi mutatói is.
3.3.2. Egyetemek közti együttműködés Jelenleg a Semmelweis Egyetem, az ELTE, a Pázmány Péter Katolikus Egyetem és a BME között (páronként) több szintű együttműködés valósul meg. Ez részben az oktatók partner egyetemeken történő rendszeres előadásaiban nyilvánul meg, részben közös TDK és PhD hallgatók oktatását jelenti. Ezen kívül folyik néhány közös (konzorciális) kutatási projekt is. Külön kiemelendő, hogy az orvosi aspektusokat és biológiai alapismereteket, továbbá matematikaibioinformatikai alapokat egyaránt igénylő komplex szakterület egészére lehet rálátásuk a fenti lehetőségeket igénybe vevő legkiválóbb diákoknak. Megfelelő színvonalon egyik egyetem sem tudná egyedül nyújtani mindezeket az ismereteket. A Debreceni Egyetem ebből a szempontból előnyösebb helyzetben van, lévén hogy orvosi és természettudományi karai is vannak. Felmerült annak az igénye, hogy a különböző egyetemek curriculumait rendszeresen egyeztessék az arra hivatott oktatók és kutatók, hogy a tudományterület legfontosabb eredményeit megfelelően lehessen bevezetni az oktatásba. Természetesen ez a fajta egyeztetés nem mehet az egyetemi autonómia rovására. Ennek az információcserének ma sem a fórumai, sem a szabályai nincsenek kialakítva.
3.3.3. Együttműködés az ipar, egyetemek, kutatóintézetek között Az iparon az alábbi fejezetben a gyógyszeripart, tágabb értelemben az egészségipart értjük. Nem szabad figyelmen kívül hagyni azonban az agráriumot és az élelmiszeripart sem, amiről azonban eddig nem sikerült releváns információkat szerezni. Továbbá akciótervünk 15–20 éves távlatát tekintve nyilván a környezetvédelemhez kapcsolódó iparágak (pl. szennyvízkezelés, hulladék feldolgozás) is komoly partnerekként jelentkezhetnek. A magyarországi gyógyszergyárak közül a Chinoin Zrt, EGIS NyRT, Richter Gedeon NyRT és a TEVA is részt vesz a GNTP munkájában, és érdeklődését jelezte az oktatás, képzés kérdései iránt is. Ezek a gyárak, bár különböző mértékben, de folyamatosan együttműködnek magyarországi kutatóintézetekkel és egyetemekkel. Közös (konzorciális) kutatási projektekben vesznek részt, kétoldalú K+F szerződéseket bonyolítanak le, és kutató-fejlesztő gárdájuk utánpótlását elsősorban a magyar egyetemek végzett diákjai közül toborozzák. Sporadikusan előfordul, hogy gyógyszergyári kutatók részt vesznek az egyetemi oktatásban, továbbá PhD ösztöndíjakat írnak ki, és kutatási témákat preferálnak ezek megvalósítása során. Munkacsoportunk természetszerűleg az oktatáshoz kapcsolódó kérdésekre koncentrált. A gyógyszeripar versenyhelyzetét meghatározza a gyógyszerregisztráció nemzetközileg harmonizált módon történő szabályozása és a társadalombiztosítási kasszák (magyar és nemzetközi) korlátozott fizetőképessége. Mindezek a körülmények a gyógyszeripari K+F teljesítmény anyagi elismerését csak a legmagasabb minőségi kritériumok teljesülése esetén teszik lehetővé. Következésképpen a gyógyszeripar nem biztosíthatja a közepesen vagy gyengén képzett fiatal diplomások és PhD végzettségű kutatók foglalkoztatását. Egyértelmű az elitképzés igénye az ipar részéről.
157
Ugyanakkor erős a tendencia arra, hogy az új gyógyszerek kifejlesztése során minél korábban be kell vetni a genomikai ismereteket, szaktudást. Ezt az új hatásmódú, a meglévőeknél jelentősen jobb gyógyszerek és a személyre szabott orvoslás iránti fokozódó társadalmi igény indokolja. Az innovatív gyógyszerkutatás sajátságos problémája, hogy az utóbbi évtizedben mutatkozó tendencia szerint a bevezetett új hatóanyagú gyógyszerek száma folyamatosan csökken, annak ellenére, hogy a kutatási ráfordítások egyre nőnek. Ezért fokozódik az egyetemi-akadémiai kutatóhelyekkel való szakmai együttműködés iránti ipari igény. Ennek során javul a különböző szférák közötti együttműködés. Ma már mindkét oldalon kifejeződik az a kívánság, hogy az ipari partnerek segítsenek az egyetemi oktatás tematikájának kialakításában is, ami ráadásul nem is jár különösebb anyagi ráfordításokkal sem az egyetemek, sem a gyárak részéről. Ezen a területen jelentős előrelépés várható. Ugyanakkor nem várható, hogy a hazai ipar évente több tucat frissen végzett, genomikában jártas diplomást tudna felvenni. A legjobb becslések szerint mindössze néhány ilyen munkatársra lesz szükség évente.
3.4. Akcióterv (javaslat) 3.4. 1. Stratégiai kutatási területek és célok Mivel a jövőképek megvalósulását a társadalmi elfogadottság mértéke döntően befolyásolja, alapvetőnek tartjuk, hogy minél meggyőzőbben és minél hallhatóbban érveljünk amellett, hogy a „Genomika” a magyar társadalom számára igen jelentős előnyöket képes nyújtani, amelyek messze túlterjednek a szűkebb szakterület határain és a mindennapi életben is érzékelhetővé válnak majd. Ennek érdekében javasoljuk szoros együttműködés kialakítását más Nemzeti Technológiai Platformokkal, elsősorban a Gyógyszeripari és a Biotechnológiai NTP-vel, melyek a GNTP-vel átfedő területek szerepével és esélyeivel foglalkoznak, és amelyek számára a GNTP eredményessége bizonyára nem közömbös. 158
Az együttműködő NTP-k egymást erősítő hangja hatékonyabban keltheti fel a társadalom támogató érdeklődését. Az oktatás, képzés egyes részterületeire vonatkozó akció lépéseit aszerint fogalmaztuk meg, hogy azok a SWOT-analízisből következő Lehetőségek (opportunities) kiaknázását segítsék és a Veszélyek (threats) elkerülését tegyék lehetővé, az erősségek (strengths) megtartása és a gyengeségek (weaknesses) mielőbbi felszámolása mellett.
3.4.2. Javasolt AKCIÓ lépések 3.4.2.1. Általános oktatási jellemzők és kollaboratív kérdések • Meg kell őrizni az egyetemi, akadémiai és klinikai kutatás magas színvonalát a genomika különböző részterületein. Ez megköveteli, hogy a hazai a kutatás lépést tartson a nemzetközi fejlődéssel. Ennek megfelelően növelni kell a genomikai alapkutatási pályázati eszközök részarányát az OTKA-n belül. • Meg kell őrizni, sőt fiatalok bevonásával erősíteni kell azt a gyakorlatot, hogy a felsőoktatásban rendszeresen vegyenek részt a legkiválóbb akadémiai kutatók és klinikusok. E tekintetben nagy jelentősége van a külföldön dolgozó magyar kutatók hazatérését elősegítő stratégiáknak, melyekből nem szabad kihagyni az oktatási elvárások érvényesülését sem. Át kell tekinteni a törvényi, államigazgatási és akadémiai szabályzókat ebből a szempontból, és ahol szükséges, módosítani kell. • Javítani kell a graduális képzés tárgyi feltételeit, esetenként ipari együttműködő partnerek bevonásával. Ebben fontos szerepe lehet a gazdasági környezetet megfelelően befolyásoló törvények, és egyéb szabályozók megalkotásának (például a szakképzési hozzájárulás célzott felhasználása vagy megfelelő pályázati lehetőségek bővítése révén). A gondos, hosszú távra tervező gazdálkodást az oktatás területén mindenképpen preferálni kell, ezért különlegesen oda kell figyelni arra, hogy a szabályozók ne változzanak gyakran és hektikusan.
• Segíteni kell az egyetemek nemzetközi kapcsolatrendszerének karbantartását, fejlesztését megfelelő pályázatok kiírásával. • Matematika–biológia interakciós pályázatokat, fórumokat és konferenciákat kell kezdeményezni. Itt nagy szerepe van a szakterületen dolgozó alapkutatást végző csoportok önálló kezdeményezéseinek és az ilyen jellegű tevékenységek támogatását célzó pályázati lehetőségek megteremtésének. • Olyan Masters és PhD szintű oktatási programokat kell indítani, amelyek matematika és biológia irányból fogadnak hallgatókat, majd egy felzárkóztató fázis után emelt szintű genomikai képzéseket biztosítanak mindkét csoport számára. Egyetemi feladatkör, GNTP részről tájékoztatni kell az éritetteket ilyen jellegű programok gyakorlati vonatkozásairól. • Támogatni kell az egyetemek és a hazai gyógyszeripari nagyvállalatok valamint az innovatív biotechnológiai KKV-k közötti oktatási célú együttműködést, gazdasági, jogi, munkaügyi intézkedésekkel és erkölcsi elismerésekkel is (pl. nem pénzdíjjal járó, de széles körben népszerűsített oktatási kitüntetések). Megjegyzés: a genomika jelenleg a leginkább fejlődő tudományterületek közé tartozik a biológián belül. Ezért alkalmazása nagy kockázatokkal jár, és rendkívüli haszonnal kecsegtet, amit csak megfelelően e célra szervezett vállalatok vállalhatnak fel. Fontos tehát, hogy az ezen a címen elérhető állami vagy ágazati támogatásokat ne pályázhassák, és ne nyerhessék el olyan vállalatok, melyek csak nevükben innovatívak, és csupán a divatos tendenciákat kihasználva próbálnak újabb támogatási lehetőségekre szert tenni! Ennek a pontnak a megoldása feladatokat ró mind az ipar, mind az egyetemek, mind pedig a pályázatokat kiíró állami szervek vezetőire. • Javítani kell a genomika oktatásának egyes részterületeit (pl. bioinformatika, rendszerbiológia, proteomika, metabolomika). Ennek a kérdésnek a megoldása az egyetemi autonómia hatáskörébe tartozik. GNTP részről meg kell fogalmazni a hiányterületeket. Pályázatokat kell kiírni továbbképzések, szakkönyvek írása/fordítása, vendégprofesszori programok beindítására, amelyekkel biztosítani lehet a hazai képzési programok beindulását.
• Olyan oktatási centrumokat kell létrehozni, amelyek a fejlett felsőoktatással rendelkező európai és USA-beli minták alapján magas színvonalú MSc képzésben részesítik a kisszámú, előzetesen szigorúan szelektált, ambíciózus diákokat, akik – részben PhD képzés után – könnyen helyezkedhetnének el az egyetemi-akadémiai kutatóintézetekben, az igényes hazai gyógyszer- és biotechnológia iparban. A hangsúly a minőségen van! Egyetemi feladat, mely erőteljes állami támogatást igényel. • A genomikai ismeretanyagot integralni kell a klinikusok szakképzési tanmenetébe. Ilyen téren minden klinikai szakorvosképzésbe integrálni kell a genomikai alapismereteket. Kiemelt tárgyként a diagnosztikai, laboratóriumi orvosi és klinikai genetikai tárgyakra kell külön figyelmet fordítani. Hasonlóképpen a nővérképzésben is be kell vezetni az alapfogalmak és alaptechnikák tanítását. A tárgyak tematikáját és a képzési struktúrát a szakképzésért felelős intézményekkel közösen kell kialakítani, bevonva a korábbi pontnál említett képzési centrumokat. • Támogatni kell, hogy a fenti centrumok nemzetközi oktatási hálózatokhoz csatlakozhassanak. Ilyen célú pályázatokat kell kiírni. • A középiskolai tanrendbe be kell vezetni a genomikai ismeretanyag alapjait. E célból úgynevezett „kulcsrakész” tanórai anyagokat kell elkészíteni, és középiskolai biológiatanárok számára akkreditált továbbképzéseket kell szervezni. A diákok számára a Természettudományi Múzeummal és a Csodák Palótájával vagy egyéb hasonló funkciókat ellátó intézményekkel demonstrációs anyagokat és kész oktató modulokat kell kialakítani. E két feladat a társadalmi párbeszéd szempontjából is kiemelkedő jelentőségű, hiszen a nagyközönség számára fontos a megbízható minőségű ismeretanyag átadása és a genomikai lehetőségek artikulálása. Ilyen célú pályázatokat kell kiírni.
159
3.4.2.2. Társadalmi párbeszéd
3.4.2.3. Infrastruktúra
• Célzott kutatástámogatási és innovációs pályázatokat kell kiírni, minél nagyobb számban a genomika agrár-élelmiszeripari és környezetvédelmi alkalmazására.
• Pályázati rendszerben biztosítani kell a kutatási infrastruktúra oktatási célra való üzemidő bérlését.
• Célzott támogatási pályázatokat kell kiírni a genomika közép- és felsőfokú oktatásának támogatására és széles körű népszerűsítő előadás sorozatok megtartására, tananyagok és szemléltető anyagok előállítására. • Fórumot kell létrehozni a genomikát oktató egyetemek oktatási problémáinak rendszeres megvitatására. Egyetemi feladat. • Meg kell mutatni az alap- és mesterképzésben résztvevő hallgatóknak, hogy végzés után milyen elhelyezkedési lehetőségekre számíthatnak idehaza, külföldön, kutatóhelyeken és iparvállalatoknál. Természetesen ezen lehetőségek kidolgozásába be kell vonni a gyógyszeripar, a biotechnológia ipar, agrár-élelmiszeripar és környezetvédelmi ipar képviselőit. Közös feladata az egyetemeknek és az iparvállalatoknak. • Javítani kell a természettudományos és innovációs ismeretterjesztés színvonalát (ez a javaslat nem csak a genomika tudományát érinti!) El kell érni, hogy a közszolgálati rádióadók, televíziós csatornák mindegyike – a művészeti értékek közvetítéséhez hasonlóan – tegye közkinccsé a tudomány és az innováció eredményeit. Ilyen műsorok esetében nagyon vigyázni kell arra, hogy kezdettől fogva igényes szakmai színvonalon szólaljanak meg. Nem az érdekesség, a „nézőszám” a fontos, hanem a szakterületek vezető kutatói által előzetesen bírált (peer review!) ismeretanyag autentikus, de befogadható közzététele. Az ez irányú kezdeményezéseket az egyetemek, a kutatóintézetek és az iparvállalatok közösen kell hogy megtegyék a média irányába, melynek aktív, nem profit-orientált közreműködését a média felügyeleten keresztül kell biztosítani.
160
• Szükséges egy genomikai oktatást koordináló egység létrehozása. Pályázatot kell kiírni, melynek célja, hogy ennek a legmegfelelőbb helyét megtaláljuk, de tevékenységét a négy nagy egyetemi központ igényei szerint kell kialakítani. Finanszírozása a nyújtott szolgáltatásoktól függne. • Pályázati rendszerben támogatni kell a hazai oktatási műhelyek bekapcsolódását az európai Systems Biology oktatási integrációs folyamatokba. Ezeket meg kell ismertetni egy hazai konferencia keretén belül, és finanszírozni kell a belépés költségeit. • A nagy nemzetközi projektekben kidolgozott kollaborációs és oktatási eszközök átvételét célzott pályázati rendszerben kell támogatni (pl.: 1. a GCAT-hez való kapcsolódást, 2. A Szintetikus Biológiai hálózatok pl iGem-hez való kapcsolódás, és 3. A Metagenomikai Annotációs programokhoz való kapcsolódást).
161
Genomikai Nemzeti Technológiai Platform (GNTP)
Jogi, etikai és társadalmi kérdések munkacsoport
STRATÉGIAI KUTATÁSI TERV
Összeállította Oberfrank Ferenc és a GNTP munkacsoportjainak a résztvevőkkel történt konzultációja és saját munkacsoportunk alapján
163
Helyzetelemzés 1.1. A rendszerbiológiai innováció eredményein alapuló biotechnológia sikeres alkalmazásának kulcstényezői átfogó megközelítésben A GNTP munkacsoportjainak munkaanyagai részletesen bemutatják, hogy a rendszerbiológián (genomikán, stb.) alapuló kutatási, fejlesztési és innovációs tevékenység milyen korszakos jelentőségű eredményeket ígér, és megfelelő viszonyulás esetén milyen egyedülálló lehetőségeket kínál a hazai szakemberek, kutatóhelyek, a legkülönfélébb szektorok gazdasági tényezői és a társadalom tagjai számára. A dokumentumokból egyértelműen kirajzolódik, hogy a terület Magyarország adottságaiból és szükségleteiből következő fejlődési potenciálja akkor aknázható ki a nemzetközi versenyképesség szempontjából és a hazai hasznosíthatóság vonatkozásában is optimálisan, hogyha stabil, átlátható rendszerszerben sikerül optimalizálni e tevékenység művelésének feltételeit. A rendszernek tudományos, politikai, finanszírozási és társadalmi feltételrendszerei azonosíthatók. A tudományos feltételrendszer megfelelő kapacitások és infrastruktúra meglétét feltételezi a kutatóhelyek (egyetemi, intézeti, ipari), a tudományos szolgáltatásokat biztosítók esetében. Fontos eleme a közvetlenül kapcsolódó szektorok (egészségügyi rendszer, mezőgazdasági szféra, stb.) képessége a K+F programokban való részvételre. Ide sorolható a megfelelő kutató- és egyéb szakember-állomány megléte, hosszú távú rendelkezésre állása. A tudományos feltételrendszer másik eleme az együttműködések. Mind a nemzetközi kutatási együttműködések, mind a köz- és a magánszféra együttműködései, mind a magánszektoron belüli együttműködések meghatározóak a fejlődési potenciál felszabadítása szempontjából. A feltételrendszer következő elemei a politikai jelző alá illeszkednek. 164
Ide a politikai akaratképzés és a jellemző nemzeti politikai környezet sorolandó. A vizsgált tevékenység szempontjából kedvező politikai akaratképzést a kormányzat és a politikai döntéshozók tudományos tanácsadóinak befolyása, az egymással versengő politikai prioritások közötti versengésben elért kedvező pozíció, a politikai támogatás elérése és megtartása a meghatározó. A nemzeti politikai környezet meghatározó eleme a korrupció éppen jellemző mértéke és sajátosságai, a szabályozási kérdések, a kormányzat pénzügyi mozgástere, lehetőségei és gyakorlata, továbbá a meghirdetett és érvényesített kutatási és innovációs politikája. A finanszírozási feltételrendszeren belül elkülöníthető a fejlesztés fázisa, és a már kifejlesztett és forgalomba hozatalra kerülő kész termék, szolgáltatás elérhetőségének, biztosításának kérdésköre. A fejlesztés fázisában az alkalmazott kutatási (pl. klinikai vizsgálatok), a megfelelő üzleti modellek kidolgozásának, a szükséges technológia transzfer, a szellemi tulajdon-hasznosítás finanszírozási feltételeinek, a fejlesztési források és a kockázati tőke megléte meghatározó. A kész termékek, szolgáltatások elérhetőségét, szükséglet- vagy piaci kereslet alapú biztosítottságát az innovációs rendszer, az adott ellátási rendszerek (egészségügy, közszolgáltatási rendszerek), a társadalmi méltányosság és megfelelő finanszírozási rendszerek (társadalombiztosítás, magánbiztosítás, állami ellátási rendszerek, stb.) illetve „szabad” piaci elosztórendszerek határozzák meg. A feltételrendszer következő eleme az etikai, társadalmi és kulturális tényezők köre. Ezen belül elkülöníthetők azok a tényezők, amelyek a tevékenység iránti társadalmi elkötelezettség aktuálisan befolyásolható tényezőiből állnak, másrészt a mélyebb összefüggésű, nehezebben kezelhető tényezőket egyesíti. Előbbibe tartoznak a célirányos közoktatási programok és a társadalmi tájékoztató programok, kampányok, a civil szervezetek léte és tevékenysége, a jellemző közösségi működési formák bevonhatósága, a társadalmi marketing meghonosodott módozatai.
A mélyebb kulturális elfogadottság a jellemzően meghatározó kulturális érzékenység, a történelmi kontextus, a meghatározó családfelfogás(ok), a nemek helyzete, viszonyrendszere, továbbá vallási jellemzők (a laicizálódás mértéke, hívők-nem hívők aránya) függvénye.
1.2. A rendszerbiológiai megközelítés kiaknázhatósága és a nemzeti innovációs rendszer Ahhoz, hogy a rendszerbiológiai megközelítésen alapuló K+F+I törekvések és alkalmazások „össznemzeti” sikerélménnyé és nemzetközi mértékkel is értékelhető sikerterületté váljanak, az előbbiekben bemutatott átfogó rendszerben kell gondolkodnunk és cselekednünk. Azonban tanulságos a rendszert egy másik megközelítésben is áttekinteni, ami a területre mint „nemzeti innovációs rendszerre” tekint rá. A nemzeti innovációs rendszer s annak nélkülözhetetlen részeként az alapkutatás – amit nevezhetünk felfedező kutatásnak is – a nemzet társadalmi és gazdasági fejlődését, kultúráját egyaránt szolgálja. Az innováció gazdasági fejlődésben betöltött szerepe mellett nagyon fontos a társadalmi és kulturális küldetése is. A gazdaság fejlődése nem függetleníthető attól a társadalmi és kulturális környezettől, amelyben működik. Ez a közeg a gazdaság szereplőinek versenyképességét, nyereségességét, fenntarthatóságát hosszú távon meghatározza. Egyes kutatások, felfedezések akkor is fontosak a társadalom számára, ha közvetlen gazdasági nyereségük nem, vagy csak később mutatható ki. A kormány és az állam ezért biztosít még a legszabadelvűbb és legnyitottabb piacgazdaságokat működtető országokban is jelentős közforrásokat az alapkutatásokra, és a nemzeti innovációs rendszer kizárólag magánforrásokból nem megfelelően működő elemeire. Az „innovációs lánc” szakaszai az alapkutatástól az alkalmazott kutatáson át vezetnek a kísérleti fejlesztésig, majd az új termék előállításáig és piaci bevezetéséig, végül – jó esetben – a széles körű piaci értékesítésig (OECD: Frascati&Oslo Manual, 1994, 1997). Ez a rendszer azonban ritkán működik szakaszosan: számos kapcsolat van az egyes szakaszok között és az átmenet sem ugrásszerű, hanem fokozatos közöttük. A sikeres innovációs folyamat egyik meghatározó szakasza
például az alkalmazás közeli alapkutatás, ami kritikus jelentőségű átmenetet képez az alapkutatás és az alkalmazott kutatás között. A láncban számos visszacsatolás, „hurok” is lehet. Ugyanakkor valamennyi elem nélkülözhetetlen ahhoz, hogy egy nemzeti innovációs rendszer betöltse hivatását, eredményesen működjék. Sikerességét végső soron a leggyengébb láncszem határozza meg. Az is fontos, hogy e rendszer elemei, aktív tagjai rugalmasan, dinamikus kölcsönhatásokban, intenzíven kapcsolódjanak egymáshoz, kommunikáljanak, együttműködjenek. Magyarország globális és európai stratégiai helyzetét, lakosságának életkilátásait és életminőségét alapvetően befolyásolja kutatási és innovációs tevékenységének sikeressége. A jelenleg jellemző egyoldalúságokat és aránytalanságokat mihamarább ki kell küszöbölni, és egy minden elemében ép, arányos és egészséges innovációs rendszert kell kialakítani. Adottságaink, korábbi történelmi örökségünk folytán ez a terület a kitörés lehetőségét kínálja, de ezt a lehetőséget egyszer s mindenkorra el is lehet tékozolni. Az elmúlt időszakban elsősorban az innováció gazdasági fejlődésben betöltött szerepe kapott hangsúlyt, és teljesen elhanyagolódott az innováció társadalmi és kulturális küldetése. Ez megmutatkozott abban is, hogy a figyelem és a források is elsősorban az innováció azon területére összpontosultak, amelyektől a gazdaság – és az adóhivatal – számára azonnali nyereséget, bevételt jelentő eredményeket reméltek. A közvetlen hasznosság türelmetlen igénye egyoldalú, torz innováció-politikát, támogatási és finanszírozási gyakorlatot eredményezett. A hazai innovációs rendszer torzultságának másik oka, hogy a forrásokat elsősorban nem a valós nemzeti szükségletekre, tudományos és technológiai trendekre és a kiemelkedő tudományos potenciálra együttesen alapozott prioritások, azaz végső soron nem a közérdek és a közjó határozzák meg. Túl nagy szerepet kapnak a megszokások, az amúgy is szűkös és kiszámíthatatlanul érkező források felhasználásának hatékonyságát rontó lobbizás. Gyakran jellemző az arrogancia, a koncepciótlanság, a döntésképtelenség, a sodródás vagy a korrupció is. Mindez jelentősen rontja az amúgy változatlanul jelentős nemzeti innovációs potenciál hazai és nemzetközi megítélését, kiaknázásának esélyeit. További torzulás fakad 165
abból, hogy egyrészt bizonyos hagyományokból eredően egyébként fontos kutatási tevékenységek nem megfelelő helyen folynak, nem ott, ahol azok a legeredményesebbek lehetnének, míg más, innováció szempontjából életfontosságú tevékenységek pedig gyengék (versenyképes kutatás az egyetemeken). Az innovációs rendszer valamennyi hazai szereplője számára fájdalmas az emberi erőforrások meggyengülése, az utánpótlás elapadása, a tehetségek fokozódó arányú külföldre vándorlása, vagy túl korai, bizonytalan perspektívájú eltávozása a vállalkozói szférába. Kórjelző a fiatal egyetemisták jelentős részének gyenge motiváltsága, az egyetemi képzés nehezen pótolható hiányosságai, és a hazai K+F hagyományosan kiemelkedő (pl. gyógyszeripar) vagy ígéretes (pl. biotechnológia) területei számára nélkülözhetetlen szakemberek hiánya. Az innovációpolitika egyoldalúságainak megszüntetése, a felfedező (alap) kutatás jelentőségének megfelelő helyzetbe hozása, az egyetemek és a Magyar Tudományos Akadémia kutatóintézeteit és ezek együttműködéseit elősegítő kezdeményezések, a kutatási források bővítése, és elérhetőségük kiszámítható, átlátható minőségi versenyben történő biztosítása, a diplomás tömegtermelés egyetemi K+F tevékenységet gátló hatásainak mérséklése mind a hazai K+F szereplőinek versenyképességét növeli, ami különösen a rendszerbiológiai megközelítés hatékony alkalmazására képes kutatóhelyeket és a jelen platform keretében megvalósuló, valamint változatos egyéb együttműködéseiket hozza kedvező helyzetbe. További fontos stratégiai tényező olyan nemzeti kutatási és innovációs stratégia megszületése, amely ezt a területet jelentőségének és a hazai potenciáljának megfelelően figyelembe veszi, és kiszámítható, kedvező finanszírozást garantál hosszú távon. Európai összehasonlításban (lásd: Eurobarometer felmérések) kiemelkedően jelentős a magyar társadalom várakozása a korszerű tudomány és technológia eredményeivel kapcsolatban, és nagy bizalommal tekint a kutatókra, tudósokra. Vannak kutatási területek – pl. élettudományok, gyógyszerkutatás, biotechnológia –, ahol a magyar 166
társadalom várakozásai messze felülmúlták az európai átlagot. Bár fel-felüti fejét a tudomány- és technológia-ellenesség, néha a bizalmatlanságnak is van jele, ez azonban messze elmarad a más országokban tapasztalt mértéktől. Egy modern, demokratikus országban az emberi méltóságból és az alapvető szabadságjogokból ered a tudományos és kutatási szabadság, ami nem lehet puszta szólam. Nagyon fontos aktívan elősegíteni a kutatás és a rá épülő innováció eredményeinek befogadását az emberi közösségek mindennapi életébe. Itt meghatározó szempont kell legyen a társadalmi igazságosság, kohézió és szolidaritás. Fel kell tárni, nyilvánosan meg kell vitatni a korszerű tudomány és a technika fejlődéséhez kapcsolódó társadalmi és erkölcsi problémákat, és a tanulságokat le kell vonni. Ez teremti meg a tudás megbecsülését, a tudománybarát társadalmi környezetet, és a tudományos erőforrások biztosíthatóságának egyik legfontosabb tényezője.
2. Jövőképek 2.1. „Felzárkózás és kitörés” A politika prioritásként tekint a hazai tudományos kutatás és a technológia fejlesztésére és az eredmények társadalmi és gazdasági hasznosítására. Ezen belül felismerve a rendszerbiológiai megközelítés jövőbeli jelentőségét, és az azt magáévá tevő hazai tényezőkben rejlő fejlődési potenciált, ennek felszabadítására és kiaknázására politikai, kommunikációs, szabályozási és finanszírozási eszközök alkalmazásával kiemelten törekszik. Ebben a kérdésben a politika akar és képes «nemzeti konszenzust» kialakítani és karban tartani. Ennek eredményeképpen választasi ciklusokon átívelő, kiszámítható, transzparens politikai és ebből következően társadalmi, szabályozási és finanszírozási feltételeket biztosít a rendszerbiológiai megközelítés adta lehetőségeket kiaknázni törekvő hazai K+F+I programoknak. Fokozatosan világos munkamegosztás és dinamikus együttműködés alakul ki a közszféra és a magánszféra között. Ennek eredményeképpen az
állam maga is leköt hazai innovációs kapacitásokat, azaz megrendel és finanszíroz K+F programokat, amelyek kiemelt közcélokat szolgálnak kiemelt társadalmi hasznosságuk következtében, ugyanakkor biztosítja a fenntartható fejlődés feltételeit a hazai kutatóhelyeknek saját kezdeményezésű projektek működtetéséhez, és egyúttal kedvező feltételeket biztosít a hazai bioinnovációs potenciál kiaknázásához a nemzetközi kollaborációkban és a hazai és nemzetközi üzleti hasznosítás érdekben. A közszférában működő kutatóhelyek számára kialakulnak a szabályozott verseny – «koopetíció» – stabil keretei, amelyben egyaránt jellemzőek a feltételek elérhetőséget és a «kritikus tömeg» elérését (pl. technológiák kihasználtsága, projekt portfolió) biztosító együttműködések és a motivációt, szakmai és etikai minőséget és dinamizmust biztosító verseny. Mindez lehetővé teszi a hazai fejlődés hosszú távon megtartható optimalizálását ezen a területen, a nemzetközi és európai kötelezettségeink tiszteletben tartása mellett, sőt azokkal kedvező kölcsönhatásban, de a magyarországi populáció, társadalom, gazdaság sajátos szükségleteihez és érdekeihez igazodóan.
kutatóintézetek és az innovációs lánc kezdeti szakaszára összpontosító gazdasági társaságok (spin-off vállalkozások) folyamatosan képesek úgy alakítani szervezetüket és működésüket, hogy a K+F tevékenység az intézményen belül optimális legyen (a nemzeti innovációpolitikai és az intézményi prioritások összehangolása, belső szabályozások és ösztönzők adaptálása, karbantartása, egyetemi/intézményi döntéshozatal és bürokrácia, menedzsment kapacitás optimalizálása, kutatási-fejlesztési kapacitások optimális lekötése, technológiák elérhetősége, belső együttműködések facilitálása, tudományos iskolák, műhelyek ösztönzése, tehetségek, ígéretes projektek menedzselése, külső forrásszerzés támogatása, káros tendenciák visszaszorításának képessége, külső partnerekkel való célirányos és kölcsönösen előnyös együttműködés feltételeinek a biztosítása, megszerzett források projekt számára optimális felhasználásának biztosítása, nonprofit K+F és szellemi tulajdon-menedzsment és hasznosítási tanácsadási szolgáltatások elérhetősége, stb.).
A szabályozási, menedzsment és finanszírozási környezet elősegíti a hazai kutatók és fejlesztők törekvését európai uniós források, és más nemzetközi ill. külföldi állami és magánforrások bevonására.
Az «arany középút» megtalálása: az intézmény közbizalomra érdemes jó gazdaként elvárható gondossággal kezeli a közintézményben, összességében köztulajdonban lévő infrastruktúrán, közforrásokból született köztulajdonú szellemi termékeket, ugyanakkor ösztönöz és megfelelő érdekeltségi rendszert biztosít a jogos egyéni ambíciók és méltányos erkölcsi és anyagi haszon megszerzésére. Megszűnik vagy kirívó ritkaságszámba megy az intézmény vezetése és a hatóságok számára nem minden elemében transzparens K+F+I tevékenység. A K+F+I tevékenységre fordított közforrások hasznosulása nyomon követhető, és a korszerű közgazdasági módszerekkel igazolható. Az elméleti és alkalmazott közgazdasági kutatók és üzleti szakemberek felfigyelnek a hazai rendszer nyújtotta előnyökre és lehetőségekre a sikeres bioinnovációs menedzsmenti és üzleti modellek, a köz- és a magánszféra sikeres magyarországi együttműködési példáinak tanulmányozása és átvétele terén («magyar modell/csoda/titok»).
A hazai bioinnovációban részt vevő, a rendszerbiológiai megközelítést nemzetközileg versenyképesen képviselni képes egyetemek,
A megfelelő stratégiai viszonyulást a rendszerbiológiai megközelítést alkalmazó szféra szereplői kiemelkedő minőségű és
A megfelelő politikai felhatalmazás alapján a közigazgatás és a szakigazgatás (kormányzati szervek, hatóságok, Magyar Tudományos Akadémia, OTKA, NKTH, stb.) képes a különféle tárcák és hivatalok tevékenységét hosszú távra összehangolni, hatékonyan (bürokrácia és korrupció minimalizálása), a nemzetközi jó példákat figyelembe véve és a közbizalmat kiérdemlő módon folyamatosan biztosítani a feltételeket a hazai K+F+I tevékenység számára, és megfelelően menedzselni a hazai innovációs rendszert a felfedező (alap)kutatástól a klinikai, népegészségügyi, ipari és gazdasági hasznosításig.
167
perspektívájú szakmai programokkal, ötletekkel, esetleg felfedezésekkel igazolják, amelyek a tevékenységben részt vevő hazai gazdasági társaságok és egyéb szervezetek számára is hasznosak és sikereket ígérnek. A társadalom is felfigyel erre, ami tartósan megerősíti a politikai szférát e terület prioritásával kapcsolatosan.
etikai vonatkozásokat illetően, hogy a politikai akaratképzés gyengesége és a végrehajtó hatalom működési zavarai következtében az előbbiekben bemutatott átfogó rendszer nem alakul ki. Ennek keretében sem a különféle alrendszerek nem működnek megfelelően, sem az egyes alrendszerek között nem alakul ki összhang, szinergia.
Megfelelően működnek a szakmai fórumok, és jól kommunikálnak a közigazgatással, jogalkotás szereplőivel, az etikai bizottságok rendszerével ill. a kapcsolódó tárcákkal (EüM, FM ill. utódszervei). A szakmai, etikai, jogi szabályozás koherens, egymásra épülő, érthető, alkalmazható. Elkerülhetők a botrányok, megelőzhető a zavarkeltés, megőrizhető a közbizalom.
A társadalom e tevékenységben közvetlenül részt nem vevő rétegeinek kritikus tömege nem érti meg és nem azonosulhat megfelelően ezen ígértes terület képviselőinek törekvéseivel. Mind pozitív hozadékát, mind esetleges felszínre merülő problémáit esetlegesen, alkalomszerűen vagy külső referenciák, véleményformálók hatására ítéli meg. Ez nem teszi lehetővé, hogy a terület legjobban fejlődő részei, projektjei nemzeti sikertörténetté válva amplifikáló «lavinaszerű» hatást váltsanak ki. A közvélemény manipulálhatóvá válik, és a tudománytalan vagy tudományellenes megközelítések is jobban teret kapnak. Az esetleges botrányok káros következményei hatványozódnak.
A társadalom egyre szélesebb rétegei fedezik fel a terület jelentőségét, és élik meg pozitívan sikereit, ami nagyon kedvezően hat vissza a terület fejlődésére, és kedvezően befolyásolja a szakemberutánpótlást is. Esély nyílik a nemzeti sikerágazattá válásra. Mindezt elősegítik a mértéktartóan, de szakszerűen és hatásosan szervezett «awareness» programok, társadalmi viták. Nagyon fontos olyan nyomtatott és elektronikus kiadványok megjelentetése, amelyek jól érthetően mutatják be a fejlődés eredményeit, lehetőségeit és korlátait, kockázatait. Segítik az emberek aktív, kritikus, de nem félénk, ellenséges alkalmazkodását az eredményekhez és fokozatos beépítését saját életükbe.
2.2 „Lassú víz” Az érdekeltek szinergikus tevékenysége révén elkészül egy jól kidolgozott stratégia, azonban annak megvalósítása sokszor társadalmi ellenállásba ütközik. Magyarországon – hacsak valamilyen váratlan fordulat nem áll be ebben – nem várható olyan ellenséges társadalmi közhangulat, ami eleve ellehetetlenítené a rendszerbiológiai megközelítésen alapuló K+F+I tevékenységeket és az alkalmazások fokozatos meghonosítását a gyakorlatban. A «lassú víz» szcenárióra inkább az vezethet a társadalmi, szabályozási-jogi és 168
Ezt – és a két következő – negatív szcenárió megvalósulásának esélyét erősíti, ha a közvetlenül érdekeltek csak alkalomszerűen és taktikai szövetséget képezve tudnak együttműködni, együttműködésük könnyen felbomlik, vagy megoszthatók (pl. a jelen platform keretében).
2.3. „Megszegett ígéretek” A társadalom várakozásokkal tekint a genomika vívmányaira, amelyekben azonban csalódni kényszerül, mivel várakozásait a genomikai technológiák fejlesztői és alkalmazói aktív nemzeti stratégia hiányában nem képesek kielégíteni. Ez a helyzet elsősorban a közszféra politikai – közigazgatási és közszolgálati – részének hibájából és mulasztásaiból állhat elő. De ide vezethet az is, ha az egyetemi intézmények nem képesek csökkenteni bürokráciájukat, hatékonyabbá tenni belső döntéshozatali és forrásallokációs rendszereiket, kedvező feltételekkel fogadni és hasznosítani a K+F forrásokat, mint jelenleg, és kiemelten támogatni, segíteni a sikeres, innovatív kutatókat, csoportokat, témákat.
2.4. „Sodródás” Nincs sem társadalmi igény a genomika eredményeire, sem aktív nemzeti stratégia, amely ilyen eredmények létrehozására képes lenne. Ez a helyzet elsősorban akkor állhat elő, ha a kezdeti fokozott és megalapozott – az érdekeltek által még tovább erősített – társadalmi várakozások nem igazolódnak, és társadalmi szinten csalódás következik be a kutatókban és a fejlesztőkben. Ma még nem ez a helyzet, a közvélemény nem a kutatóknak tulajdonítja a mérsékelt sikerességet. Ez a helyzet azonban megváltozhat, ha úgy érzékeli (akár vélt vagy valós alapon), hogy ez a szféra kapott egy esélyt, amivel nem tudott élni.
3. Stratégiai Kutatási Terv 3.1. A „civil” együttműködés lehetséges szerepe a rendszerbiológiai megközelítést támogató szabályozási, etikai és társadalmi feltételek kialakításában és fenntartásában A GNTP vezetésével, közös jövőkép birtokában a rendszeres kommunikáció és hosszú távú együttműködés a szabályozási, etikai és társadalmi környezet fenntartásának optimista forgatókönyvét valósítaná meg. Ennek főbb elemei: Folyamatos törekvés a hazai tudományos és technológiai potenciál (tudás, tapasztalat, kapcsolatrendszerek) kiaknázására: • Szakmai konszenzus (érdekek, stratégia); • Szakmai, etikai és jogi szabályozás megszületése, ill. karbantartása; • Kedvezően alakuló és alakított külső feltételek (szakmapolitika, gazdasági beágyazottság, források, társadalmi elfogadottság); • Emberi erőforrás biztosítása és állandó fejlesztése; • Infrastruktúra fejlesztése. Egyéni és közösségi orientáltságú, közösségi és piaci finanszírozású genomikai kutatási és fejlesztési programok, eredményes és hasznosítható alkalmazások: • Hatások követése, visszacsatolása; • Eredményesség; • Szakmailag és gazdaságilag igazolható kedvező eredmények;
• Társadalmi ambivalencia mérséklődése, elfogadottság erősödése, össztársadalmi sikerélménnyé válás („hungarikum”). Példa: Biobankok (lásd ábra)
Biobankok: aktorok és kontexus A Cambon- Thomsen (2006) után
Etikai normák Jogszabályok Vállalkozói érdekcsoportok
Donorok
Tájékoztatás, oktatás, társadalmi viták
Orvosok, kutatók
Orvosi alkalmazások és közegészségügyi alkalmazások Információ Kooperáció Integritás
3.2. A rendszerbiológiai megközelítésen alapuló nemzeti innovációs programot támogató interdiszciplináris társadalomtudományi kutatási program megalapozása Áldásai és előnyei mellett technikáinknak van destruktív, dehumanizáló arca is. Ez látványosan fejeződik ki néhány ismertté vált balesetben, de számos rejtett formáját is ki lehet mutatni. Az a tény, hogy a korszerű technikának velejárója bizonyos mértékű agresszió, vagy annak kockázata, nem jelenthet egyet a technikai fejlődés elvetésével, nem engedhetünk az ellentétes végletnek, a technofóbiának. A modern technika az emberi észben fakadó képességek legitim kifejeződése, ami a világ megismerésével és megváltoztatásával valósul meg: Figyelembe kell azonban vennünk a technika és az erőszak közötti „intrinzik affinitást”. Ennek az affinitásnak egyik kiküszöbölhetetlen oka éppen a kutatás és alkalmazás természetéből ered. Mint láttuk, a tudomány és a technika is lényegében modellezés. Nagyon egyszerű modellek technikailag nagyon termékenyek lehetnek még akkor is, ha intellektuális szempontból meglehetősen súlytalanok. Amennyiben az élő szervezetet, ahogy azt már Descartes is ajánlotta, 169
mint „gépet” tekintjük, ugyan „zárójelbe tesszük” egyes alapvető tulajdonságait, de jelentős operatív távlatokat nyitunk (lásd: R. Descartes, Meditationes, Indianapolis and New York, Bobbs Merril, 1960, 138-9. o.). Ezek kedveznek adott esetben az orvosbiológiai alkalmazások fejlődésének, de a legvitathatóbb manipulációk végrehajtásának is. Ez az ambivalencia abból ered, hogy a technikai modellezés kénytelen kiküszöbölni tárgya minőségjegyeinek egy részét, esetenként éppen annak esztétikai és etikai dimenzióit. Ilyenkor igencsak megnehezül a gondolkodás arról, hogy mi is ezeknek az eljárásoknak a jó, azaz etikailag elfogadható alkalmazása. A hatékonyság ára az egyszerűsítés, de ezáltal válik a kutatás-fejlesztés egyszerre hatalom és veszély forrásává. A technikai kudarc vagy a baleset abból ered, hogy valami fontosat nem vettek figyelembe. Minél hatékonyabb és eredményesebb a technika, annál nagyobb óvatosságot és előrelátást igényel az alkalmazása. A kötelező óvatosság holisztikus gondolkodást tesz szükségessé. Ami kognitív szempontból azt jelenti, hogy a modellezés folyamata során megvalósuló szimplifikálást a gyakorlati alkalmazás során egy ellenkező irányú „komplexifikálási” folyamattal kell ellensúlyozni.
3.2.1. A technológia elemzés lehetőségei A kölcsönhatások és kölcsönös függések elemzésére többféle megközelítés alkalmazható, amelyek közül hármat emelünk ki. Mindenek előtt pluridiszciplináris megközelítést alkalmazhatunk. Másodsorban társíthatjuk a technikai és a környezeti módszertani megközelítést. Harmadsorban alkalmazhatjuk azt a sokrétű módszert, amit az angolszászok „technology assessment”-nek neveznek. Ezek az értékelési eljárások vizsgálják az életszerű és alacsony kockázatú komplexitás helyreállításának lehetőségeit a technikai rendszerek, a természetes és az emberi környezet közötti kölcsönhatások során. Jacques Ellul mutatta ki, hogy az esetek többségében a technikai elemek önmagukban megfelelőek, maga a technikai konstrukció racionális. A komolyabb problémák akkor 170
jelentkeznek, amikor a technikai objektumok kölcsönhatásba kerülnek olyan tényezőkkel, amelyek viselkedésében nem technikai logika érvényesül. Ilyen az emberi és a természeti környezet. Ekkor jelentkeznek olyan irracionalitások, amelyeket nagyon nehéz kiküszöbölni, mert meghaladják a technológiaelemzés kereteit (J. Ellul, La technique ou l’enjeu du siecle, Paris, Economica, 1992). Holisztikus megközelítés szükséges, ami további ismereteket, és új értékelési eljárások bevezetését igényli. Minden résztvevőtől megköveteli, hogy szakítson a tisztán tudományos és technikai megközelítéssel, és a nem mérhető, kvalitatív, értékalapú világban próbáljon szerencsét. Paradox módon annak a tudományos és technikai haladásnak az alakulása kényszeríti konfrontálódásra a tudományos és technikai közösséget a „jó” kérdésével és az etikai dimenzióval, aminek a fejlődése éppen ezeknek a kérdéseknek az előzetesen zárójelbe kerülésével tudott megvalósulni. Természetesen ez a korábbi helyzet nem valami összeesküvésből eredt, hanem annak széles körű feltételezéséből, hogy a haladás önmagában véve jó az embernek. Ez a feltevés mára sokat vesztett evidenciájából. A továbbiakban nem csupán arról van szó, hogy sokkal több tényezőt kell figyelembe venni, hanem meg kell oldani azok hierarchikus elrendezésének problémáját is. Az is tény, hogy még a rendszerszerű megközelítés sem tud mindent „objektiválni”. Ráadásul a tényezők kiválasztása morálisan nem tekinthető semlegesnek, ami kifejtést és indoklást kíván. Csak a társadalmi szintű szembenézés szülhet valóságos technikai kultúrát, amelyben megvalósul az emberek, a technikai rendszerek és a természeti környezet civilizált együttélése. Technikáink civilizálása, azaz értékelése és a tanulságok levonása, a fejlődés összeférhetővé tétele a természetes egyensúlyi folyamatainkkal és értékeinkkel nehézségekbe ütközik. Mindenekelőtt azért, mert a tudományostechnikai fejlődést rendkívüli dinamizmus jellemzi, ami folyamatosan mozgásban tartja világunkat.
3.2.2. Túltermelési válsághelyzet?
3.2.3. Erkölcsi felelősségvállalás
A felvilágosodás mai örökösei számára nehezen elfogadható helyzetben élünk korunkban. Az ő számukra a kivárás, a hagyomány és az obskurus tehetetlenség volt a haladás legfontosabb akadálya. Ma azonban sok minden aggodalmat ébreszt bennünk a technikai haladással kapcsolatosan. Az ellenőrzés igénye és a kulturális feldolgozás szükségessége követelményként vetődik fel. A helyzetet tovább élezi a modern technika önmagát gyarapító képessége, amelynek révén állandóan új eljárások születnek. A ritka, korszakos jelentőségű előrelépések nyomán meginduló mind automatikusabb haladás gyakran nem is közvetlenül a nagy felfedezéseknek vagy zseniális innovációknak a következménye, hanem inkább valamifajta rutinszerű termelésnek, amely számtalan kis újítást ültet át, adagol a gyakorlatba. Ez folyamatosan módosítja az életszervezési, cselekvési sémáinkat, újabb és újabb innovációkat generálva, amelyek jelentős arányban éppen a nem kívánatos következmények elhárítására szolgálnak. A tudományos-technikai-ipari komplexumnak ez a növekedési dinamizmusa nagyon megnehezíti a társadalmi és a környezeti hatások kezelését. A technikai újítások sebessége és elterjedése a „civilizálásukhoz” nélkülözhetetlen elemző- és adaptációs kapacitások kimerülésével fenyeget.
Az innovációk nagy száma és a technikai rendszer összetettsége nehezen egyeztethető össze az emberi mivolt egyik minőségjegyével, a morálisan megalapozott és felelősségteljes cselekvéssel. A morálfilozófia régi distinkcióit felelevenítve Carl Mitcham három etikai követelményre hívja fel a figyelmet. Először is tudnunk kell, hogy mire akarjuk használni ezeket a technikákat, meg kell határoznunk alkalmazásuk célját és rendeltetését. Másodsorban tisztában kell lennünk tetteink következményeivel, azaz fel kell mérnünk a hatásokat még az alkalmazás megkezdése előtt. Harmadrészt az így megszerzett kétféle ismeretre alapozva a célok és az eszközök adta értelmet szándékolt cselekvéssé kell alakítanunk (In: Cutcliff S.H. and Mitcham C. (Eds.) Visions of STS: Counterpoints in Science, Technology and Society Studies, Albany, State University of New York Press, 2001).
Manapság évente kb. 2 millió tudományos közlemény születik, 60 ezernél több szakfolyóiratban. Bár e közlemények nagy része kevéssé újító, mégis az ismeretek és az új eljárások tömegét zúdítja ránk. Nem minden következmény nélkül, hiszen egyedül csak 1990-ben több, mint 350 ezer szabadalmat jegyeztek be szerte a világban. Így aztán minél inkább hatásosabb és sokfélébb a lehetőségünk világ befolyásolására, annál nehezebb kezelni annak következményeit. Azaz: minél több információt állítunk elő, annál nehezebb azokat integrálnunk, ahogy azt Ingmar Granstedt kimutatta (I. Granstedt, L’impasse industrielle, Paris, Seuil, 1980). Technikáink, amelyek egymással is mind bonyolultabb interakciókba lépnek, s egyúttal gyorsuló evolúcióban vannak, mind nehezebbé teszik ennek a befolyásnak a megregulázását.
Az erkölcsi felelősségvállalás megkövetelné minden érdemi innováció előzetes értékelését, figyelembe véve annak hatásait a természetre, a társadalomra és a többi technikára. Természetesen nem csak a közvetlen és azonnali hatásokkal kell foglalkozni, hanem a közvetett és távolibb hatásokkal is. Továbbá ennek az előzetes értékelésnek a hatások figyelmes követésében kell folytatódnia. Ennek során gondot kell fordítani arra, hogy mindig legyen lehetőség más, alternatív technika választására. Ebben a perspektívában a lehetséges hatásokkal kapcsolatos ismeretek hiánya vagy azok előre nem láthatósága inkább a tartózkodásra, mint a cselekvésre kell vezessen. Hans Jonas volt az, aki a felelősségvállalásunk körét kiterjesztette a jövőre, mondván, hogy tartózkodnunk kell azoktól a lépésektől, amelyek veszélyeztethetik a jövő nemzedékeinek a lehetőségeit, érdekeit, biztonságát a teljes emberi élet megélésére. Úgy tűnik, sajnos, hogy a technika fejlődésével párhuzamosan hatásaik és következményeik előreláthatatlansága is növekszik. Ebben a helyzetben a felelősségvállalás kötelezettsége – ha egyáltalán tudatosítja és vállalja a ma élő ember – számos súlyos akadályba ütközik. Az értékelés és a kockázatelemzés szerepe éppen ennek a bizonytalanságnak a csökkentése 171
és részleges „moralizálása”. Még akkor is, ha az innovációs folyamat sebessége miatt folyamatos késés tapasztalható e „civilizáló” törekvés részéről (H. Jonas, Le principe de responsabilité, Paris, Cerf, 1990.). Ezek a megállapítások nem vezethetnek bennünket az innováció technofób elvetéséhez. Induljunk ki abból a feltételezésből, hogy nincs önmagában véve káros technika, csupán rossz alkalmazás. Ebben az esetben egyetlen technikai újítás sem eleve elítélendő, és minden új technika civilizálható hosszabb távon, azaz valamennyi szolgálhat jót s jól. Ennek elérésére azonban mindenek előtt időre van szükség. Nem elsősorban a tudománynak és a technikának van szüksége időre, hanem „emberi” időre van szükség, hogy kifejlesszünk értelmezéseket, normákat, óvintézkedéseket. Mindezt nem elsősorban a „számító ész”, mint inkább az emberi szimbolikus gondolkodás számára. Mint minden kulturális alkotás, ez több időt követel, akár több generációra is kiterjedő érési folyamatot.
3.2.4. A bioetika kritikája A bioetikusok az élettudományok fejlődése révén született egyes technikák kapcsán felvetett különféle problémákat vizsgálják. Céljuk az alkalmazások vezérelveinek meghatározása és a korlátok kijelölése, hogy sem az érintett személyeknek, sem az emberi közösségeknek ne származzon belőlük kára. Ez az innováció által felvetett problémák folyamatos, lépésről-lépésre történő vizsgálatát teszi szükségessé. Kritikusai szerint a bioetikai megközelítés hasznos, de hiányzik belőle a szintetizáló látásmód, ami lehetővé tenné a biológiai technikák fejlődésének holisztikus-globális megragadását, ami képes lenne figyelembe venni az összes kapcsolatot és interakciót az adott technika és a társadalom között. A bioetika szemére vetik, hogy az egyes problémákat szociológiai és technikai kontextusukból kiragadva külön-külön kezeli. Folyamatosan reagál a sürgősen jelentkező problémákra, visszaélésekre, mégis sokan úgy látják, hogy a bioetika módszertana a gyakorlatban egyáltalán nem bizonyult hatékonynak. 172
A bioetikusok a vizsgált problémákra speciális ajánlásokkal válaszolnak, formális elvek kinyilvánításával, alapjában véve kazuisztikus megközelítéssel. A különféle helyzetekre a személyek közötti viszonyokat meghatározó morális elvekkel válaszolnak, meghatározva az orvosi hatalommal szemben a páciensek és a polgárok jogait, és megállapítják, hogy mi megengedett, és mi nem. Normasértés esetén etikai bizottságok vagy bíróságok feladata a szabályok tiszteletben tartatása. A bioetikai módszer tehát alapvetően jogi. Ez a juridizmus egy individualista, racionalista optimizmuson nyugszik, amely valójában csupán az öntudatos, belátó- és cselekvőképes személyeket képes igazán szolgálni. Ez a morális és jogi individualizmus egy másik előfeltevéssel is együtt jár, nevezetesen, hogy a technikai arzenál emberi alkalmazása egy szabadelvű, plurális, mindenekelőtt az angolszász demokrácia-felfogásnak megfelelő társadalomban történik, amelyben az emberi személy jogainak tiszteletben tartása mindenki első számú törekvése, amelyben megengedett a kritika, és amelyben mindenki számára biztosított a független intézmények igénybevétele a jogorvoslatra és az elbírálásra. Végül a bioetika egy harmadik előfeltevéssel is él, miszerint a biomedicinára épülő technikákat könnyen azonosítható körülmények között, átlátható intézményekben dolgozó felelős szakemberek alkalmazzák. Amennyiben ezek a feltételek fennállnak, a bioetika segítségével bizonyos problémák megoldhatók, visszaélések és túlkapások elkerülhetők.
3.2.5. A valóságos társadalmi környezet figyelembevétele A kritikáknak van alapjuk, de a bioetika feladata inkább a problémák feltárása, a dialógus (le) folytatása, a konszenzusteremtés és a bevezetendő normák megfogalmazása lehet. A közjóért felelősséget vállalóknak azonban számolniuk kell azokkal a valóságos társadalmi feltételekkel, amelyek között az új technikák biomedicinális alkalmazása fejlődik. Mindenekelőtt azzal, hogy a etikai (deontológiai) és jogi szabályok nehézkes és kényes megformálását állandóan meghaladja a technika mozgása, és a kodifikációs munkát állandóan újra kell kezdeni. Ráadásul a hatékony
ellenőrzést lehetővé tevő feltételek eltűnnek attól a pillanattól kezdve, hogy ezek a technikák elterjednek. Ez a tudomány egyetemességének a velejárója. Előbb vagy utóbb a technikák banalizálódnak, mind hozzáférhetőbbé válnak, alkalmazásuk egyre kevéssé kontrollálható, az etikai kódexek és jogi rendelkezések ellenére. Az is nyilvánvaló, hogy azok, akik ezeket a technikákat alkalmazzák, korántsem tekinthetők a teljesen független morális ágens ideáltípusának. Éppen ellenkezőleg: szervezeti, szakmai, ideológiai kényszereknek vannak alávetve, amelyek megakadályozzák, hogy szabadon és kritikusan gondolkodjanak az általuk ellenőrzött technika alkalmazásáról. Mindenekelőtt azért, mert ennek révén keresik a kenyerüket. A morálfilozófiai gondolkodás alapvető gyengesége, hogy alulbecsüli az egyénekre gyakorolt társadalmi nyomást, és motivációik nagymértékben irracionális jellegét. Jean-Jacques Salomon szerint az innováció jelenlegi üteme a jelenlegi kontextusban a hatalom archaikus formáinak kialakulásával fenyeget. A technikai változások túl gyorsan következnek be, és túl összetettek ahhoz, hogy a polgárok fel tudják mérni a különféle következményeiket. Ahelyett, hogy lassabbra fognánk annak ütemét, hogy lehetővé tegyük egy autentikus technikai kultúra kialakulását és elterjedését, a jelenkori társadalmak úgy döntöttek, hogy specialistákra bízzák ezt a gondot, azaz az értékek és a megengedhető határainak meghatározását. Azonban ezek a specialisták elitista kritériumok alapján válogatódnak ki. Salomon szerint hamarosan azokhoz a testületekhez fognak hasonlítani, amelyek a középkorban mások számára elérhetetlen kritériumrendszer alapján eldöntötték, hogy miként élhetik életüket az „egyszerű”, „tudatlan” emberek (in: Daniel Cérézuelle, Évaluation technologique, in: G. Hottois et Jean-Noel Missa (Eds) Nouvelle Encyclopédie de Bioéthique, Bruxelles, De Boeck Université, 2001). Ezek a megjegyzések azt sugallják, hogy a tudományos-technikai fejlődés természete és kockázatai az eddiginél mélyebb és átfogóbb válaszokat igényelnek. Preventív társadalmi és politikai lépések szükségesek már a tudományos kutatás esetében is, nem csak a „rendszerbe állított” alkalmazásokra. Vessük el a végleges tiltás gondolatát. Az újító intellektuális tevékenység végleges tiltása nem realisztikus, és nem is kívánatos. Ebben az esetben valóságos inkvizíciót kellene alkalmazni.
3.2.6. A moratórium gondolata A moratórium gondolata is érzékeny, de reálisabb. Ez jogi kötelezést jelent a kutatások felfüggesztésére egy adott területen egy meghatározott időre. Ez együtt jár természetesen a finanszírozás felfüggesztésével, amelyet a későbbiekben meg lehet újítani. Ha nincs meg a lehetőség az innovációs folyamat felfüggesztésére, a kockázatértékelés és megelőzés fogalma kiüresedik, a törekvés súlytalanná válik. A moratórium bevezetéséhez fűződő jog egyesek szemében szükségesnek látszik a felelősségvállalási kötelezettség teljesítéséhez, ami nélkül a technikai kultúra kialakítása nem lehetséges. Az orvosbiológiai eljárások példája mutatja, legalábbis egyesek szerint, hogy nem csak a technikai innovációt kell etikai értékelésnek és társadalmi ellenőrzésnek alávetni, de már magát a tudományos kutatást is. Maguk a tudósok érezték úgy a genetikai kutatások fejlődésének egy pontján, hogy moratóriumot kell alkalmazni bizonyos kísérletek elvégzésére (Asilomar, USA, 1974 július). Egy ilyen javaslat sokak számára botrányosnak tűnhet, hiszen bizonyos kutatási tevékenységeket morális megfontolásoknak vet alá. Ekkor a modern kultúra egy tabuja sérül meg, a kutatás és a tudományos tevékenység szabadsága a tét. Sok tudós és filozófus elfogadhatatlannak tartja a morális szféra nevében történő beavatkozást a tudomány életébe. Előre elítélik minden tiltás – legyen az átmeneti – gondolatát. A tudomány – így szól az ellenvetésük – elméleti tevékenység, amelyben a szellem legmagasabb rendű működése valósul meg. Értéksemlegessége, eredendő neutralitása fejlődésének alapfeltétele.
3.2.7. A kutatás semlegessége és szabadsága A kutatás morális és társadalmi/politikai ellenőrzése szükségképpen intellektuális regresszióhoz vezet. Ez az igen elterjedt vélekedés azonban vitatható. Félretéve a kutatási moratórium kényes kérdését, vizsgáljuk meg magát az elvet. A tudományos és technikai kutatás korunkban korántsem mutatkozik semlegesnek társadalmi, gazdasági, de még politikai szempontból sem, és nem is lehet az. Így aztán nem is maradhat kívül minden értékvitán, nem lehet mentes a „laikus”, etikai és politikai befolyástól. Azok, akik a jelenkori tudományos tevékenységet tisztán 173
elméleti aktivitásként értékelik, a tudomány egy premodern koncepciójából indulnak ki. Elítélik a „többiek” tudatlanságát, ezzel valójában „vallásos” alapállást foglalnak el. Amennyiben elfogadnánk, hogy ma a tudományos kutatás és fejlesztés érdekmentesen folytatható, ezáltal továbbra is előjoga a tiszta igazság akadálytalan föltárása, amit nem zavar semmiféle idegen (anyagi, politikai vagy társadalmi) érdek vagy érték, akkor figyelmen kívül hagynánk azt, ami e tevékenység mai termékenységének és eredményességének valóságos feltétele és magyarázata. Tény, hogy amikor a tudományos gyakorlat geometriai törvényszerűségek felismeréséből vagy az emberi anatómia holttest felboncolás útján való megismeréséből állt, törekvése legitim volt a „teljes” szabadság elérésére. A modern tudományos és technikai kutatás azonban nem lehet teljesen szabad és érdekmentes. Többek között azért nem, mert a haladáshoz szándékában áll megváltoztatni azt a valóságot, amelybe ágyazottan él minden mai és ezután megszülető ember. Mielőtt az innovációs termék a mindennapok része lesz, kísérletezni, fejleszteni kell. Laboratóriumokra, kutatók hadára van szüksége, akik tervszerűen, irányelvek alapján dolgoznak, és pénzügyi forrásokat követelnek. A kutatás nem tehet mást, minthogy alkalmazkodik az erőviszonyokhoz és az állam kényszerítő rendszereihez (jogrendszer, adórendszer, bürokrácia, rendőrség), amelyek lehetővé teszik, hogy közpénzből képezzenek kutatót, finanszírozzák a kutatási programokat. A laboratóriumokat egymással versengeni késztetik, aminek e dolgozat kereteit meghaladó gazdasági vonatkozásai szintén nem értéksemlegesek, hisz a piaci viszonyok erőteljesen visszahatnak az alapkutatástól kezdve a teljes innovációs folyamatra. Ez – ha a rendszer megfelelően működik – éppenséggel kívánatos is. Azok, akik hozzáférnek a forrásokhoz, szabadnak érezhetik magukat, de csak azokhoz képest, akik nem. Az amerikai Daniel Sarewitz szerint a tudományos-technikai establishment minden demokratikus kontroll nélkül határozza meg a kutatási és fejlesztési politikát. A döntések eredményét úgy interpretálják a politikai közösségnek, mintha magától értetődő volna. 174
Noha jelentős részét közteherviselésből származó, adó révén megteremtett forrásokból fedezik, a prioritások csupán egyesek nézeteit tükrözik. Nem kontrollált, hitelesített személyes meggyőződésekre, tekintélyekre alapozódik, minden törekvést nélkülözve a valóságos szociális hasznosság és kívánatosság megismerésére. Vajon tudományos alapon dönthető-e el, hogy mi felel meg jobban a társadalmi hasznosságnak: a társadalom informatizációja és a humán genom kémiai szerkezetének feltárása vagy inkább a közegészségügyi kutatási programok. Jobban megfelel-e a közjónak az űrkutatás, mint a klimatikus változások jelentőségének és társadalmi következményeinek tisztázása? A tudományos és a technikai tevékenység prioritásaihoz kapcsolódó döntések közügyek. Engedve a „tudatlanok” kizárását célzó törekevéseknek, valójában az emberi jelenség és az emberi közösség jövőjének autentikus képviselőit rekesztjük ki a az egyik legnagyszerűbb emberi tevékenység érdemi befolyásolásából, ami nem férhet össze a jelen jövő emberiségének erkölcsiségével (D. Sarewitz, Frontiers of Illusion, Philadelphia, Temple University Press, 1996).
3.2.8. A kutatás-fejlesztés és a társadalom bevonása A kutatás- fejlesztési tevékenység céljainak közpolitikai legitimálása, a közforrások odaítélése során nyilvánvalóan nem csak racionális kritériumok érvényesülnek. Jelentős a szerepe, néha indokolatlanul túlsúlyra jut az ideológiai megközelítés és a differenciálatlan, kiérleletlen igényeket közvetítő társadalmi nyomás. A tudománypolitikában szakmailag és társadalmilag előkészített, legitimált prioritások kellenek. Mindig akadnak érdekcsoportok, amelyek igyekeznek manipulálni a hivatalos tudománypolitikai és forrásallokációs intézményrendszereket. Legitim prioritások hiánya ennek kifejezetten kedvez. Akadnak, akiknek a szándékuk éppen az átlátható feltételek között kétséges fogadtatású törekvéseik érvényesítése. Mások pedig egyszerűen kénytelenek tudomásul venni az adott helyzetet, és alkalmazkodnak hozzá, különben továbbállhatnak. Éppen ezért, amikor egyesek felvetik, hogy bizonyos kutatási tevékenységekre moratóriumot
kell hirdetni, nem a kutatás szabadságának korlátozására gondolnak valójában, hanem arra, hogy ha minden közérdekű tevékenység felett demokratikus kontrollt indokolt gyakorolni, miért volna ez alól kivétel az innovációs folyamat, vagy annak egy része? Ez megvalósulhat a demokratikus intézményrendszer lehetőségeinek kihasználásával, szükség esetén továbbfejlesztésével. Mindezt nem lehet pusztán a „bölcsek” tanácsaira építeni, hanem mindazoknak az értékrendjére kell alapozni, akiknek az életét a tudomány és a technika folyamatosan átalakítja. Nem zárhatók ki az folyamatból azok, akiket folyamatosan egzisztenciális alkalmazkodásra késztet, és aki azt valójában elő- vagy utófinanszírozza, attól függően, hogy közforrások vagy magánforrások felhasználása folyik. A társadalom aktív- és aktivizálható tényezőinek érdemi bevonása az innovációs tevékenység kapcsán szükséges közhatalmi döntések meghozatalába, nehézkessége, kockázatai mellett számos áldásos következménnyel járhat. Mindenekelőtt, ha fontos tényezővé nő a társadalom széles köreinek vélekedése a tudományról és a technikáról általában és eredményeiről konkrétan, akkor nem lesz a tudósok és a technikusok, de a finanszírozók és a vállalkozói szféra számára sem közömbös, hogy milyen szellemiség, műveltség, tudás jellemzi a népességet. Egy ilyen helyzetben valódi szerephez jutnak azok a szellemi tekintélyek, akik elfogultság és hátsó szándék nélkül segíthetnek az embereknek megérteni a lehetőségeket, felmérni a kockázatokat, és megfelelő kritikával, sőt önkritikával megfogalmazni elvárásaikat, igényeiket. Talán az sem illuzórikus, hogy erősödne a közoktatás tekintélye. Nőnének a vele szemben támasztott elvárások, de a támogatásában is fokozottan érdekeltté válnának az innováció közvetlen gazdasági és politikai irányítói, haszonélvezői. Mindez csökkentené a modern technika alkalmazásának számos kedvezőtlen következményét. Az innováció eredményei lényegesen kisebb erkölcsi és fizikai kockázattal, zökkenővel épülnének be az egyének és az emberi közösségek mindennapi életébe. Ez kedvezően hatna vissza magára az innovációs folyamatra, a kutatásra és a fejlesztésre is, elősegítve integrálódásukat a társadalom életébe, a
kultúrába: egyrészt a kutatás- és fejlesztéspolitikai prioritások közérthető és legitim meghatározása révén, másrészt a kutató-fejlesztő intézmények és munkaközösségek stabilizálódó helyzete, erősödő legitimitása, presztízse révén. Elősegítené a források átlátható és hatékony felhasználását. Ez a „nyitás” alighanem elszigetelné azokat a fundamentalista, szélsőségesen tudományellenes mozgalmakat, amelyek éppen a társadalom széles körű tájékozatlansága, a tömegmédiumok következetlenségei és a kutatás-fejlesztési tevékenység átláthatatlansága és érthetetlensége miatt téveszthetők meg. Összességében pezsdítően hatna a nyilvános szellemi közélet fórumaira is, ami ugyancsak megsokszorozza a várható pozitív hatásokat és következményeket. Mindez erősítené azt a bizalmat, ami nélkül nincs színvonalas kutatás, eredményes fejlesztés, kielégítő emberi életminőség, megfelelő társadalmi kohézió, civilizált társadalmi és kulturális élet és sikeres európai nemzet.
A GNTP munkacsoportjai a jogiszabályozási, etikai és társadalmi kérdésekről A GNTP valamennyi munkacsoportja megjelölte azokat a szabályozási, etikai, társadalmi természetű, illetve eredetű problémákat, amelyeket saját tématerületük szempontjából meghatározónak tartanak. Ezeket itt nem ismételjük meg, ugyanakkor jelen munkacsoport képviselői is részt vettek e munkacsoportok munkáiban, és teljes mértékben azonosan ítéljük meg e kérdések jelentőségét. Érdemükön kezelésük, szükség esetén megoldásuk célzottan is szükséges, de igazán eredményesen csak átfogóan, e területekkel szoros kontaktusban kezelhetők és oldhatók meg megnyugtatóan.
A további munka Munkacsoportunk a részletes tématervek kidolgozásával szeretné folytatni a munkát. Meggyőződésünk, hogy e rendkívüli jelentőségű terület csak e kérdések megfelelő együttes kezelésével válthatja be a hozzá fűzött, megalapozott reményeket. 175
