Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Bergen - les mer.

Bioinformatikere deler metoder og verktøy med andre forskere som er eksperter på utvikling av vaksiner.
Bioinformatikere deler metoder og verktøy med andre forskere som er eksperter på utvikling av vaksiner.

Deler data og regnekraft for å nedkjempe koronaviruset

Det pågår en global dugnad for å nedkjempe covid-19. – Deling av data og analysekraft er nøklene til å lykkes, mener professor.

Publisert

– Vi trenger å forstå så dette viruset så godt som mulig, sier professor Inge Jonassen ved Universitetet i Bergen.

For å utvikle en trygg vaksine som kan rulles ut i stor skala mot koronaviruset så raskt som mulig, pågår det en storstilt kampanje i Europa.

– Man begynner å forstå hva som skal til for at viruset smitter fra menneske til menneske, men mye er fortsatt ukjent. For eksempel vet man ikke hvorfor de yngste ser ut til å få mindre plager og i hvilken grad de er smittebærere. I tillegg trenger man å kartlegge og forstå viruset på et molekylært nivå, sier Jonassen.

Han sitter i ledergruppen for Elixir, en europeisk organisasjon for bioinformatikk, og han leder den norske avdelingen.

Bioinformatikk er et fag som kombinerer biologi, kjemi, informatikk, matematikk og statistikk. De lager metoder for å analysere biologiske data.

Elixir koordinerer mye av arbeidet med deling av biologiske data på tvers av de europeiske landene og med resten av verden.

– Flest mulig bør få tilgang på dataene

Deling av data og vitenskap er nøklene til å bekjempe korona-viruset, ifølge Jonassen.

For å utvikle gode vaksiner lager forskerne modeller av proteinene som er på virusets overflate. De må forstå hvordan viruset muterer og utvikler seg. Oppstår det i «slemmere» og «snillere» varianter? Hvordan smitter i tilfelle disse? En endeløs rekke av spørsmål skal lede til robuste legemidler.

– Dette er krevende analyser, og det haster å finne gode svar, sier Jonassen.

– Derfor er det viktig at flest mulig forskergrupper – med ulik ekspertise og ulike ideer – får tilgang til dataene og kan bruke dem i sine studier. Data bør i størst mulig grad gjøres åpent tilgjengelig.

– Både vi og andre miljøer prioriterer å gjøre regnekraft tilgjengelig for korona-relatert forskning, sier Inge Jonassen, professor i informatikk ved Universitetet i Bergen.
– Både vi og andre miljøer prioriterer å gjøre regnekraft tilgjengelig for korona-relatert forskning, sier Inge Jonassen, professor i informatikk ved Universitetet i Bergen.

Håndterer store datamengder

– Det er god tradisjon for deling av data innen livsvitenskapene. Vi har i 40 år hatt åpne databaser hvor vi deler DNA-sekvenser og det som er kjent om deres funksjon. Det har blitt lagt ned stor innsats for at data skal kunne brukes på tvers av fagdisipliner, biologiske arter og nasjonale grenser, sier Jonassen.

– Hva kan bioinformatikere bidra med til en fungerende vaksine mot korona?

– Vi har verktøy som gjør det mulig å håndtere og analysere de store datamengdene. Og vi har verktøy for å finne små molekyler som kan brukes i for eksempel vaksiner. Vi gjør også data og verktøy tilgjengelig for forskere fra andre felt – for eksempel eksperter på utvikling av vaksiner – slik at disse kan gjøre sine analyser på en mest mulig effektiv måte.

Men arbeidet er slett ikke enkelt. Biologiske system er veldig kompliserte og selv om forskerne de siste tiårene har gjort kjempestore framskritt, så er de fortsatt langt unna en fullstendig forståelse.

– Det betyr blant annet at når man kommer opp med en lovende medisin eller vaksine, så kan man ikke fullt ut forutsi hvordan denne vil virke på mennesket som blir behandlet. Det kan oppstå bivirkninger. Små molekyl som brukes i en medisin kan binde proteiner som er viktige for kroppens normale funksjoner på en direkte eller en indirekte måte, sier Jonassen.

Derfor er det – og må være – strenge regler og prosedyrer for testing før man tar i bruk en ny vaksine eller et nytt legemiddel. Selv om man allerede har lovende kandidater til vaksiner og behandling, tar det lang tid før man vet om disse kan tas i bruk i stor skala.

Har samarbeidet om epidemier før

Over hele verden legger forskere til side andre prosjekter de holder på med for å fokusere på korona-viruset. Men korona er ikke den første epidemien som er forårsaket av nye virus. Jonassen minner om Zika, ebola, SARS og spanskesyken.

Beredskapen er høyere nå enn den var for noen år siden. Nasjoner, forskningsråd og andre har sett at slike epidemier fort krysser landegrenser, og at det er nødvendig å samarbeide internasjonalt for å bekjempe dem.

En viktig del av slike samarbeid er deling av data - både om utbredelse, dødelighet og effekten av tiltak. I tillegg molekylærnivå-data som gjør det mulig å følge evolusjonen til viruset og designe legemidler, ifølge Jonassen.

Trenger ekstremt stor regnekraft

Arbeidet med å slå tilbake koronaviruset genererer store mengder data. Det krever ekstremt stor regnekraft.

– Elixir er satt opp til å analysere store datamengder, sier Jonassen.

SARS-Cov-2 viruset har et genom, det vil si arvemateriale, med 30 000 nukleotider. Det menneskelige genom har 3 milliarder nukleotider.

–Vi har regnekraft. Både vi og andre miljøer prioriterer å gjøre regnekraft tilgjengelig for korona-relatert forskning. Om det er forskere der ute som mangler regnekraft for korona-relaterte analyser eller trenger hjelp til å velge verktøy eller lignende, må de kontakte oss, sier Jonassen.

– Hvis du skal tippe: Når har vi en koronavaksine som fungerer?

– Vanskelig å vite. Dersom en av vaksine-kandidatene som de har startet testing av, virker, tar det rundt 15 måneder før den kan brukes i stor skala. Om den ikke virker, kan vi jo håpe på at andre lovende vaksiner har kommet langt i testingen på det tidspunktet, sier Inge Jonassen.

ELIXIR i Norge

ELIXIR er en mellomstatlig organisasjon som samler livsvitenskapelige ressurser fra hele Europa. Den norske deler er koordinert fra Universitetet i Bergen og samarbeider med Universitetet i Oslo, UiT Norges arktiske universitet, NTNU og NMBU.

ELIXIR Norway tilbyr:

  • Støtte til norske forskere innen analyse og styring av data
  • Infrastruktur for lagring og deling av biovitenskapelige data
  • Analyseverktøy og superdatamaskiner for dataanalyse
  • Opplæring av sluttbrukere