MabCent - Centre on Marine Bioactives and Drug Discovery

MabCents bioprospekteringsaktivitet i denne rapportperioden (01.12.13-01.12.14) har vært en fortsettelse av den omfattende aktiviteten som har foregått siden 2007 For å begynne med de biologiske ressursene, så gikk Marbank/MabCents hovedtokt (3 uker i mai) i år på øst og vestsiden av Svalbard og helt opp til 80 grader Nord! Det ble samlet inn totalt ca. 90 kg. frossent materiale fra mellom 150 og 240 arter evertebrater. Eksakt antall arter er det for tidlig og si noe om fordi det i dette materialet er en del uidentifiserte grupper. Samme art kan derfor opptre flere ganger i artslisten. Et spesielt interessant område som det ble samlet inn i var området i munningen av Magdalenafjorden og nordover langs kysten av Danskeøya og Amsterdamøya. I dette området var diversiteten relativt høy og en del arter av bl.a. hydroider, mosdyr, og bløtdyr ble samlet inn i større mengder. Totalt er ca. 900 (av 1100) bentos artsbestemt og det arbeides kontinuerlig med å produsere ekstrakter av disse og som deretter går til fraksjonering og screening (analyser) hos Marbio. I tillegg dyrkes ca 40 arter mikroalger ved varierende temperaturer og hvor ekstraktene av disse inngår i MabCents analyse program. MabCent/Marbank har dessuten opparbeidet en samling av ca 1200 bakteriearter/stammer hvorav 50 er genom-sekvensert. Det er videre sekvensert ca 40000 gener fra metagenom biblioteket basert på mikrobielt DNA fra diverse marine sedimenter fra fjæresonen til dyphav (800 m) og forskjellige biologiske biotas. Invertebratene og algene benyttes til leting etter bioaktive metabolitter, mens gen-sekvensene fra bakterier og metagenom bibliotekene anvendes til homolog (in silico) screening etter enzymer og som eventuelt uttrykkes i E. coli stammer. MabCent/Marbios aktiviteter omfatter ca. 20 forskjellige analyser relatert til kreft, antibiotika, betennelser, immunstimulering, diabetes(II), hjertekar lidelser, antioxidanter og enzymer, og har p.t. ca. 200 positive funn ( 2-3.gangs analyser) innen samtlige analyseområder, men med overvekt på kreft og inflammasjoner. Men det er etter dette at de mer krevende analysene starter; å finne frem til den/de aktive molekylene i komplekse ekstrakter med påfølgende karakterisering av struktur og eventuelt kjemisk syntese. MabCent har kontinuerlig ca. et 20-talls bioaktive substanser under isolering og strukturoppklaring og fortsatt defineres ca. 20% av aktivitetene / molekylene å være novels. Dette er vi imidlertid godt fornøyd med. Det nasjonale Syntesenettverket BIO-synth (UiT, NTNU, UiB og UiS) arbeider for tiden med homolog/analog varianter av breitfussin, eusynstyelamid og barettin. I tillegg har UiT en stor synteseaktivitet som kan karakteriseres å ha elementer av de nevnte molekylene. Totalt ble det syntetisert ca. 133 nye strukturer i 2012-2014. Alle disse variantene inngår også analyseprogrammet, med fokus på kreft, antibiotika, inflammasjoner og antioxidanter. Oppsummert, så har MabCent intensivert sin aktivert mht. strukturoppklaring og bioorganisk syntese av homologer og novels. Nye bioaktive derivater har blitt dokumentert via analyseprogrammet hos Marbio og det er sendt flere DOFI rapporter til UiT basert på disse forbindelsene utover i 2014. Også MabCents enzymaktivitet er i god progresjon med fokus på DNA-polymeraser, nucleaser og proteaser og hvor forhåpentligvis noen av disse vil kunne bli kommersialisert i løpet av MabCents virkeperiode. Det er også utarbeidet DOFI dokumenter / patenter basert på denne aktiviteten og flere står for tur ved utgangen av 2014. MabCent har også innledet et samarbeid med Max Planck / Lead Discovery Center (LDC) i Dortmund med mål å utvide spektret av analyser og optimalisere de bioaktive forbindelsene helt fram mot klinisk utprøving og til et nivå der farmasøytisk industri får interesse av å utvikle forbindelsene helt fram til legemidler. LDC er en meget spennende samarbeidspartner for MabCent med partnere og det fremtidige Arctic Biodisvovery Center (ABC) i Tromsø. LDC har en unik kompetanse og et unikt kontaktnett inn mot legemiddelindustrien som ingen andre europeiske FoU institusjoner kan vise til. Dette kan i fortsettelse vise seg å bli helt avgjørende mht. innovasjon og utvikling av legemidler basert på de arktiske ressursene.

As a marine environment, the high Arctic is unparalleled with respect to combination of temperature and light regimes. This implies evolution of a variety of unique physiological and biochemical adaptations and with correspondingly good prospects for find ing novel lead compounds and bioactives. The MabCent integrates various disciplines and partnerships of academics and expert SMEs, by acting in a consortium, which covers the pipeline from biology of marine resources/species through screening and research on bioactives to commercialisation of drugs and biotechnological and nutraceutical products. The resources to be focused are marine bacteria harvested on the surface of the ice pack or frozen sediments, marine algae sampled under different blooming cond itions and the huge variety of benthic invertebrates found in the Arctic seas. Marbank, will organise the sampling and produce extracts to the "high-throughput" screening platform, Marbio. Compounds and molecules active against bacteria, tumour cells and inflammation as well as immunostimulants and various enzymes will further be isolated and characterised by their structure and "mode of action" at the NorStruct and SmallStruct facilities and MabCent partners. All these technological platforms are state- of-the-art equipped for the tasks and targets planned in the MabCent operation. The four commercial MabCent partners will act in an R&D synergy (consortium) although at different levels and arenas (pharmaceuticals, nutraceuticals, research tools etc.). Th rough their interaction with the multidisciplinary expertise at UoT and academic partners, the MabCent initiative will positively nurse research and innovation and setting standards for future marine-based discovery and development.