szerző:
Szegő Iván Miklós

Egy új tudományágban, a kémiai informatikában a magyar tudósok is eséllyel léphetnek fel a világ tudományos és informatikai piacán. A frissen végzett „infóvegyészek” közül egyesek nagy multiknál helyezkednek el, mások, a régebben „piacon lévők” saját céget alapítottak.

Új tudományterület keletkezett az elmúlt években a hazai felsőoktatásban, amely a bolognai rendszer bevezetésének viszontagságai közepette is fennmaradt. Ma már a gyógyszerkutatásban és például a DNS-vizsgálatoknál ugyanis elengedhetetlen a kémiai mellett az informatikai tudás.

Ha manapság valaki belenéz egy DNS-kutatásról szóló közleménybe - mondjuk - a Nature tudományos szaklapban, a szerzők listája időnként olyan hosszú, hogy ha nem kisebb betűkkel szednék, akár egy oldalt is megtöltene a felsorolás. Mindez jelzi, hogy a biológia, a kémia és az informatika kutatásában nem egyszerűen „team”-ek, csoportok, hanem egész egyetemi tanszékek, kutatólaboratóriumok vagy időnként kutatóintézeti részlegek is közreműködnek.

A 800 millió dolláros kérdés?

A gyógyszerkutatásban hasonló a helyzet. Egy-egy gyógyszer kifejlesztése akár 800 millió dollár is lehet, egy ilyen projekten természetesen nem egy ember dolgozik. Az információk, a molekulák alakjáról, hatásmechanizmusáról és egyéb tulajdonságairól szóló adatok pedig szinte határtalanok. Ezek áttekintése, felmérése, az optimális döntések meghozatala, pontosabban a döntések előkészítése lehet a kémiai informatikusoknak nevezett szakértők feladata.

„Az informatikai módszerek alkalmazásának feltétele általában az, hogy a valós laboratóriumi kísérleteket lehessen informatikai eszközökkel szimulálni, illetve legalább a kimenetelre valamilyen pozitív vagy negatív prognózist mondani. Ezeket felhasználva jóval gazdaságosabban és hatékonyabban lehet a laboratóriumi munkát tervezni” – véli Fekete István, az ELTE Informatikai Karának egyetemi docense, aki egy kutatási projektet is irányít a kémiai informatika területén. Az ELTE aktuális TÁMOP-pályázatának keretében, a ChemAxon cég támogatásával, a kar oktatóinak és hallgatóinak egy csoportja olyan ügyes algoritmusok és adatstruktúrák kifejlesztésén dolgozik, amelyekkel hatékonyan támogathatók a számítógépes gyógyszervegyészet – gyakran nagyon időigényes – informatikai feladatai.

Speciális, infóvegyészeti tudást a diákok az ELTE-n két helyen szerezhetnek egyébként – a Kémiai Intézetben és az Informatikai Karon. „Ám a végzett hallgatóknak a munkahelyen még további tanulásra, specializálódásra van szükségük kutató-fejlesztő munkájuk magas szintű ellátásához” – hangsúlyozta a hvg.hu-nak Fekete István.

Képzések az ELTE-n

Az ELTE TTK Kémiai Intézetében folyik az „Informatikus vegyész” szakos képzés. Az osztatlan, ötéves képzés csak kétszer indult el, 2004-ben es 2005-ben, azután a Bolognai rendszer elsöpörte, nemcsak itt, hanem Veszprémben is. A jelenlegi bolognai rendszerű hároméves Kémia BSc után, a Master-képzésben van azonban informatikus vegyész szakirány. E hallgatók közül kerülnek ki az úgynevezett „infóvegyészek”. Az ELTE Informatikai Karán folyik a Programtervező informatikus BSc és MSc képzés. Az informatikus képzés 1972-ben indult, és mindig is két lépcsőben, a 3+2 éves konstrukcióban folyt. Az általános célú alapképzés utáni mesterképzés Információs rendszerek szakirányán hallgatók két haladó félévet is hallgatnak a speciális algoritmusokról és adatstruktúrákról, algoritmusok tervezéséről és elemzéséről. Az infóvegyészeti tananyag részeként a hallgatók elsősorban gráfelméleti módszereket sajátítanak el. Emellett a nagyméretű kémiai adatbázisok kezelése is feladatuk.

Magyarországon az ipar számára a vegyészetnek elsősorban csak néhány ága fontos, a gyógyszerkutatás és az olajipari, petrolkémiai, műanyagipari felhasználás lehetőségei. A nemzetközi és hazai gyógyszergyárakban rendkívül fontos, hogy legyenek olyan szakértők, akik tudják, milyen hatóanyagok fejlesztésén érdemes dolgozni, „nem találták-e már fel” azt a molekulát, amellyel elkezdenének dolgozni.

2D vagy 3D

Szintén fontos, hogy ha új is a molekula, a korábbi, hasonló molekulák térszerkezetének, felépítésének, hatásainak ismerete segíthet a felfedezés gyorsabb megvalósításában, gyorsabb gyógyszerfejlesztésben vagy új anyagok gyártásában. 

A kémiai informatikának ezért különböző ágai alakultak ki, de a legfontosabb a különböző molekulák két- és háromdimenziós megjelenítése vagy a különböző molekulákról szóló adatbázisok összeállítása, illetve ezekben az adatbázisokban való keresés.

A világ legnagyobb kémiai informatikai cégei nem véletlenül jöttek létre tudományegyetemek közelében. A CambridgeSoft például Amerikából indult, voltak magyar bedolgozói is korábban, de a hvg.hu információi szerint a cég nemrégiben elsősorban Indiába helyezte ki bizonyos kutatás-fejlesztési tevékenységeit.

A tudományos kiadók környékéről is indultak cégek: az Accelrys például kémiai szoftverekkel, adatbázisokkal foglalkozik. A tudományos kiadók természetesen a molekula-könyvtáraik miatt játszanak fontos szerepet a kémiai informatikában. Az ACD Labs szintén fontos szegmenset hasított ki a világpiacból.

A 3D-modellezésnél fontos a manipulálhatóság is, ami azt jelenti, hogy egy-egy atomcsoport hozzáillesztése egy meglévő molekulához először számítógépen tesztelhető. Így egy nem is létező vegyület hatásmechanizmusát is vizsgálni lehet, anélkül, hogy drága kísérleteket kelljen végrehajtani.

Döntéselőkészítés, adatbányászat

A kémiai informatika tehát kulcsfontosságú terület a modern gyógyszeriparban, nem véletlen, egy jó döntéselőkészítő – adatbányászatot, háromdimenziós manipulációt lehetővé tévő szoftverrel – és persze a hozzá szükséges adatbázissal dollármilliókat lehet spórolni.

A magyar ChemAxon és a Thomson Reuters (TR) összefogott, hogy a magyar kémiai szoftvercég programja, valamit a hatalmas tudományos adatbázisokkal rendelkező TR adatai segítségével olyan szolgáltatást adjon, amely elősegíti a gyógyszerfejlesztő cégek eligazodását a konkurensek kémiai szabadalmaiban. Ezáltal felgyorsul a gyógyszerfejlesztés és az új hatóanyagok felfedezése. A szoftver elsődleges felhasználói kémiai informatikusok, gyógyszervegyészek és szabadalmi ügyvivők.

A két cég együttműködésével immár a ChemAxon platformján kereshetővé és analizálhatóvá válnak a Thomson Reuters Markush-struktúrákra és találmányokra vonatkozó adatbázisa, vagyis az angolul csak „Markush Structures” néven ismert „molekula-könyvtár”, melyek nagyszámú, akár sok milliárd konkrét molekulát leíró szerkezetek.

Márkus Jenő, a szabadalmi jogok megújítója

Markush-szerkezetek névadója az 1888-ban Budapesten született Márkus Jenő, azaz Eugene Markush. Ő a múlt század elején tevékenykedett Amerikában, és az egyik szabadalmát úgy jelentette be az ottani találmányi hivatalnak, hogy azóta a szabadalmi jogban Markush Structure-nek nevezik a hasonló, rugalmas módon kezelhető felfedezéseket, új anyagokat, vegyületeket.

Riboszóma RNS-e - egy bonyolult molekula
©

Márkus Jenő ugyanis rájött arra, hogy ha csak egyetlen molekulát szabadalmaztatna, akkor az ahhoz hasonló, de a szabadalmi jogban önállónak tekintett „felfedezésével” saját fejlesztését könnyen elbitorolhatná bárki más is. Ezért egész molekulacsoportokat szabadalmaztatott Amerikában. E módszer később elterjedt, sőt könyvtárnyi információ jött létre az egymáshoz hasonló molekulákról, a Márkus-struktúrákról. 

A ChemAxon JChem nevű platformján az ilyen Markush-struktúrákban, nagy adatbázisokban való keresés válik gyorsabbá. Az elemzés hatékonyabb is, mintha egyetlen ember kezdené végigböngészni a molekulák kémiai összetételét, esetleges várható hatásmechanizmusát. Az informatikai alkalmazások pedig meggyorsítják a gyógyszerek fejlesztését és a kutatóknak lehetővé teszik, hogy egyszerűbben integrálják a szükséges tudást meglévő rendszereikbe – minderről a ChemAxon kommunikációs vezetője, Alex Allardyce számolt be a hvg.hu-nak.

A Thomson Reuters „Markush-struktúrái” részét képezik a cég Derwent World Patents Indexének, amely az egyik legfontosabb globális találmányi adatbázis. A Markush-adatbázis részletes és lényegbevágó adatokat tartalmaz 550 ezer szabadalomról, amelyek kapcsolatban állnak, illetve rokoníthatók egymással. A ChemAxon JChem-szoftvere pedig a vizuális megjelenítést, illetve a strukturális elemzést teszi lehetővé a felhasználóknak.

A ChemAxon története

A ChemAxon a kilencvenes évek végén alakult, jelenleg még hárman vannak tulajdonosok, de a céget elindító Csizmadia-testvérek közül Csizmadia Péter valószínűleg nincs már életben: 2009-ben egy Himalája-expedícióban feltehetően életét vesztette. Csizmadia Péter atomfizikus volt, illetve gravitációelmélettel foglalkozott – azokban a kutatásokban vett részt a Magyar Tudományos Akadémiához tartozó KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézetében, amelyekről a hvg.hu is beszámolt tavaly az Einstein–teleszkóp esetleges megvalósítása kapcsán. Ő alkotta meg a ChemAxon első szoftvereinek egy részét is, elsősorban a grafikus megjelenítésben közreműködött. Az alapítástól kezdve testvére, Csizmadia Ferenc eleinte fejlesztőként is dolgozva irányította a cég működését.

 

A ChemAxon időközben egyre nagyobbra nőtt: jelenleg 70-80 informatikust, vegyészt és kémiai informatikust, illetve más szakembert alkalmaznak. A világ több pontján van képviseletük, Európában, Amerikában és Japánban is aktívak. Megrendelőik közé tartoznak a legnagyobb hazai és külföldi gyógyszergyárak. A GSK, a GlaxoSmithKline kémiai informatikai rendszereit teljes egészében a ChemAxontól rendelte meg, de itthon is vannak nagyobb ügyfeleik, például a Richter Gedeon Nyrt. – tudtuk meg Csizmadia Ferenctől.

Állj mellénk!

Tegyünk közösen azért, hogy a propaganda mellett továbbra is megjelenjenek a tények!

Ha neked is fontos a minőségi újságírás, kérjük, hogy támogasd a munkánkat.

Állj mellénk!

Tegyünk közösen azért, hogy a propaganda mellett továbbra is megjelenjenek a tények!

Ha neked is fontos a minőségi újságírás, kérjük, hogy támogasd a munkánkat.
hvg.hu Tech

Másodpercenként hat gigabájt adatot „termel” majd a 2012-es londoni olimpia

Hatalmas erőkkel folyik a londoni ötkarikás játékok helyszínének előkészítése. Szükség is van rá, mivel az olimpiai és paralimpiai több mint 700 eseményére több mint 14 700 sportoló érkezik majd a világ több mint 200 országából, a közönségről nem is beszélve. Rendkívüli feladat hárul az informatikusokra is, akiknek a feladata nem kisebb, mint, hogy lehetővé tegyék a több ezer sajtómunkás számára a zökkenőmentes munkavégzést, egyben a több százmillió tévénézőhöz is eljuttassák az események kép-, és hanganyagát.

hvg.hu Tech

Közösségi oldalak: „a felhasználókat oktatni kell, a szolgáltatókat ösztönözni”

Az informatikai biztonsággal és adatvédelemmel foglalkozó szakemberek véleménye csaknem teljesen egybehangzó: a személyiségi jogi problémák megoldása főként a szolgáltatásokat nyújtó cégek kezében van. A felhasználót ugyan lehet és kell is tanítani, de bizonyos szint után felesleges. Egy etikus hacker szerint olyan világ felé tartunk, ahol már születésünk előtt elkezdenek spammel bombázni a cégek, adattestünk pedig halálunk után is tovább él.

Szegő Iván Miklós Tech

Mikor jönnek a programozó szakmunkások?

Az Informatikai Vállalkozások Szövetsége (IVSZ) szeretné tőkéhez juttatni a fejlődésre képes hazai infokommunikációs kisvállalatokat, tanácsadóként közreműködne kormányzati informatikai fejlesztéseknél, javasolják a középiskolai természettudományos képzés átalakítását és az adatpark-beruházások állami támogatását.

hvg.hu Tech

Sikeres volt a cyber-hadgyakorlat: sebezhetőek vagyunk

Több tagállamra kiterjedő, a kritikus fontosságú online szolgáltatásokat célzó szimulált hackertámadás érte Európát az első, összehangolt cyber-hadgyakorlat során 2010. november 4-én. Az első tapasztalatok szerint szorosabb együttműködésre és a szerepkörök tisztázására van főként szükség a tagállamok között. A kormányzatok mellett pedig a magáncégeknek is fontos szerepe lehet az összehangolt támadások elleni védekezésben. Magyarország lemaradásban van.

hvg.hu Vállalkozás

Adadataink biztonsága: amin nem érdemes spórolni

Még mindig kevés a saját adatait hatékonyan védeni képes vállalat Magyarországon – sok vezető nem tudja, milyen intézkedésekre célszerű költenie, és bizonytalan abban, hogy a végül megrendelt szolgáltatás valójában mennyit ér.

Ilyen különleges zebracsikót ritkán kapnak lencsevégre

Ilyen különleges zebracsikót ritkán kapnak lencsevégre

Fagyos éjjel után kellemes őszi nap következik

Fagyos éjjel után kellemes őszi nap következik

Real-vereség Párizsban, Juventus-döntetlen Madridban

Real-vereség Párizsban, Juventus-döntetlen Madridban

Fenséges vidékre vágynak, ezért visszaviszik A Gyűrűk Urát Új-Zélandra

Fenséges vidékre vágynak, ezért visszaviszik A Gyűrűk Urát Új-Zélandra

Kubica otthagyja a Williamset

Kubica otthagyja a Williamset

Nem volt mozdonyvezető, ezért nem indult el több vonat kedden

Nem volt mozdonyvezető, ezért nem indult el több vonat kedden