W sierpniu 2025 r. na Uniwersytecie Kopenhaskim ruszy Centrum Projektowania Białka (CPD) – interdyscyplinarna jednostka naukowa, która ma zrewolucjonizować podejście do projektowania białek i ich zastosowań w medycynie, przemyśle i ochronie środowiska. Dzięki wsparciu Fundacji Novo Nordisk w wysokości 700 milionów koron duńskich oraz kierownictwu prof. Deka Woolfsona, CPD ma ambicję stać się światowym liderem w tej przełomowej dziedzinie biologii molekularnej.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jakie cele i misję ma nowe Centrum Projektowania Białka (CPD) w Kopenhadze.
- Na czym polega projektowanie białek i jakie ma potencjalne zastosowania w medycynie, przemyśle i ochronie środowiska.
- Kim jest prof. Dek Woolfson i dlaczego jego doświadczenie jest kluczowe dla sukcesu CPD.
- W jaki sposób interdyscyplinarna współpraca i sztuczna inteligencja będą wykorzystywane w badaniach nad białkami.
Czym jest projektowanie białek?
Białka, zbudowane z aminokwasów, pełnią niezliczone funkcje biologiczne – od przenoszenia tlenu, przez ochronę DNA, po udział w metabolizmie. Projektowanie białek to nowatorska dziedzina nauki, która polega na tworzeniu sztucznych, zaprogramowanych białek o ściśle określonych właściwościach, także takich, które nie występują naturalnie.
Nowe białka można projektować tak, aby:
- diagnozowały i leczyły choroby w organizmie,
- rozkładały odpady przemysłowe, w tym mikroplastiki,
- służyły jako nośniki leków lub szczepionek,
- wspierały zrównoważoną produkcję biomateriałów.
Projektowanie białek de novo otwiera możliwości zupełnie nowych rozwiązań globalnych wyzwań – od opracowywania ukierunkowanych leków i szczepionek po zrównoważone biomateriały i enzymy, które mogą rozkładać mikroplastiki – mówi Lene Oddershede, dyrektor ds. naukowych w Novo Nordisk Foundation.
Nowe centrum z przełomową misją
Centrum Projektowania Białka (CPD) będzie rozwijać metody projektowania białek od podstaw, łącząc zaawansowane obliczenia (w tym sztuczną inteligencję), chemię, fizykę i biologię molekularną. Placówka ma działać na przecięciu Wydziału Biologii oraz Wydziału Projektowania Leków i Farmakologii, z zaangażowaniem ekspertów z dziedzin chemii i informatyki.
CPD zaprojektuje nowe białka o określonych właściwościach, które będą działać w pożądanych warunkach” — mówi Dek Woolfson, dyrektor CPD. „Aby to zrobić, opracujemy i wykorzystamy najnowsze metody obliczeniowe, w tym generatywną sztuczną inteligencję. Jednak kluczowe będzie połączenie tego z chemią i fizyką, aby uzyskać pełniejszy obraz białek, ich funkcjonowania i sposobu, w jaki możemy je projektować.
Lider z międzynarodowym doświadczeniem
Dek Woolfson to światowej klasy autorytet w dziedzinie biologii syntetycznej i projektowania białek. Wcześniej kierował Centrum BrisSynBio w Bristolu, a jego badania odegrały kluczową rolę w ustanowieniu standardów projektowania białek od podstaw. Jest członkiem Royal Society i inicjatorem wielu współpracy międzynarodowych.
Przyjęcie propozycji objęcia kierownictwa CPD Woolfson nazwał szansą, której nie mógł odrzucić:
Wielkie skoki w zrozumieniu białek i projektowaniu obliczeniowym, w tym AI, które zostały ostatnio poczynione, dają nam narzędzia do rozpoczęcia projektowania sztucznych białek z pewnością siebie, a wynikające z tego możliwości wydają się niemal nieograniczone.
Interdyscyplinarność i współpraca jako fundament CPD
Unikalną cechą CPD ma być zintegrowane podejście badawcze, łączące wiedzę biochemików, chemików, informatyków, farmaceutów i projektantów leków. Centrum zamierza szkolić nowe pokolenie badaczy, wspierać mobilność naukową i nawiązywać strategiczne partnerstwa krajowe i międzynarodowe.
Ta złożona nowa dziedzina nie jest wygodna w żadnej z klasycznych dyscyplin naukowych – komentuje dziekan Wydziału Nauk Ścisłych, Bo Jellesmark Thorsen. Interdyscyplinarna współpraca biochemików, informatyków i badaczy farmaceutycznych jest niezbędna do jej opanowania.
Podobnego zdania jest dziekan Wydziału Zdrowia i Nauk Medycznych, Bente Stallknecht:
CPD zostało stworzone właśnie po to, aby połączyć wiedzę specjalistyczną z różnych dyscyplin i instytucji. (…) Pod kierownictwem Deka Woolfsona centrum stanie się ośrodkiem o silnych powiązaniach z międzynarodową społecznością badawczą.
Od Nagrody Nobla do zastosowań przemysłowych
Projektowanie białek od podstaw zyskało globalne uznanie po przyznaniu w 2024 r. Nagrody Nobla w dziedzinie chemii dla zespołów, które opracowały metody przewidywania struktury białek na podstawie ich sekwencji (DeepMind/AlphaFold) oraz odwrotnie – określania sekwencji dla zaplanowanej struktury (David Baker, University of Washington). CPD będzie rozwijać tę wiedzę i wdrażać ją w praktyce.
<div class=”custom-box”> <div class=”content”> <h2>Główne wnioski</h2> <ol> <li><strong>Centrum Projektowania Białka (CPD) w Kopenhadze</strong> powstaje dzięki grantowi 700 mln DKK od Fundacji Novo Nordisk i ma rozpocząć działalność w sierpniu 2025 roku.</li> <li><strong>CPD będzie prowadzić przełomowe badania nad projektowaniem białek de novo</strong>, wykorzystując AI, chemię, fizykę i biologię molekularną do tworzenia nowych struktur i funkcji białkowych.</li> <li><strong>Na czele centrum stanie prof. Dek Woolfson</strong>, światowej klasy ekspert w dziedzinie biologii syntetycznej i projektowania białek, wcześniej związany z University of Bristol.</li> <li><strong>Misją CPD będzie łączenie badań podstawowych z praktycznymi zastosowaniami</strong> – od terapii chorób po degradację plastiku – oraz szkolenie nowego pokolenia naukowców w tej dynamicznie rozwijającej się dziedzinie.</li> </ol> </div> </div>
Źródło:
- University of Copenhagen – Faculty of Science
