Οι Διαλέξεις Ωνάση στη Βιολογία και στη Χημεία για το 2025, διοργανώνονται από το Κοινωφελές Ίδρυμα Αλέξανδρος Σ. Ωνάσης σε συνεργασία με το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), από τις 7 έως τις 11 Ιουλίου στις εγκαταστάσεις του ΙΤΕ στο Ηράκλειο της Κρήτης.
Οι επιστημονικές διαλέξεις Ωνάση, οργανώνονται σε ετήσια βάση από το 2001 και δίνονται στην Αγγλική γλώσσα από εξέχουσες διεθνώς επιστημονικές προσωπικότητες, εκ των οποίων αρκετοί έχουν βραβευτεί με Νόμπελ. Οι διαλέξεις αυτές καλύπτουν θέματα που βρίσκονται στην αιχμή της διεθνούς επιστήμης και έρευνας στις περιοχές της Φυσικής Χημείας, Βιολογίας, Μαθηματικών και Επιστήμης Υπολογιστών. Στόχος τους είναι η περαιτέρω εκπαίδευση και προώθηση νέων, ταλαντούχων Ελλήνων και άλλων Διεθνών επιστημόνων, μεταπτυχιακών και τελειόφοιτων φοιτητών από το χώρο των Θετικών επιστημών. Το Κοινωφελές Ίδρυμα Ωνάση παρέχει οικονομική ενίσχυση για την κάλυψη των εξόδων μετακίνησης και παραμονής 35 Ελλήνων φοιτητών και 15 φοιτητών από το εξωτερικό που έχουν επιλεγεί με βάση τις ακαδημαϊκές τους επιδόσεις.
Οι φετινές Διαλέξεις Ωνάση είναι αφιερωμένες στις πρόσφατες εξελίξεις, τις προκλήσεις και τις μελλοντικές προοπτικές του ανασχεδιασμού της βιολογίας μέσω της κατευθυνόμενης εξέλιξης και των συνθετικών κυτταρικών οδών.
Τα βιολογικά συστήματα έχουν εξελιχθεί εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, με τη φυσική επιλογή να ευνοεί την αναδιαμόρφωση των μοριακών δομών και των μεταβολικών οδών που ενισχύουν την επιβίωση σε ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο χημικό περιβάλλον. Ωστόσο, αυτές οι «φυσικές» λύσεις, δεν είναι πάντοτε ιδανικές για τις ανάγκες της ανθρωπότητας ιδιαίτερα σε τομείς όπως η βιώσιμη χημεία, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και η ιατρική.
Η κατευθυνόμενη εξέλιξη—μια τεχνική εμπνευσμένη από τη φυσική επιλογή αλλά υλοποίούμενη στο εργαστήριο—επιτρέπει το σχεδιασμό πρωτεϊνών, ενζύμων, και μεταβολικών δικτύων με βελτιωμένες ή εντελώς νέες λειτουργίες. Μέσα από διαδοχικούς κύκλους μεταλλάξεων και επιλογής, οι ερευνητές μπορούν να «περιηγηθούν» σε πολύπλοκα εξελικτικά τοπία, δημιουργώντας μόρια με βιοτεχνολογική ή φαρμακευτική αξία. Η μέθοδος αυτή έχει εξελιχθεί σε βασικό εργαλείο της σύγχρονης βιοτεχνολογίας, χάρη σε τεχνολογικές προόδους στην αυτοματοποιημένη ανάλυση, τον υπολογιστικό σχεδιασμό και την τεχνητή νοημοσύνη.
Το πρωτοποριακό έργο της Frances Arnold, η οποία τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Χημείας το 2018 και η οποία θα είναι κεντρική ομιλήτρια στις φετινές Διαλέξεις Ωνάση, κατέδειξε ότι η εργαστηριακή εξέλιξη μπορεί να ξεπεράσει αξιόπιστα τον ορθολογικό σχεδιασμό στην ανάπτυξη μορίων με σύνθετες λειτουργίες Η συμβολή της έχει αναγνωριστεί ως καταλύτης για τη ριζική αλλαγή στον τρόπο που αναπτύσσονται νέες τεχνολογίες στη Χημεία και τη Βιολογία.
Πέρα από τα μεμονωμένα ένζυμα, η συνθετική βιολογία έχει αναδειχθεί ως συμπληρωματικός τομέας, με στόχο την ανακατασκευή και τον ανασχεδιασμό ολόκληρων κυτταρικών διεργασιών. Μεταξύ άλλων, ερευνητές αναπτύσσουν μεταβολικές οδούς που μπορούν να δεσμεύον και να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂), προσφέροντας καινοτόμες λύσεις σε περιβαλλοντικές και ενεργειακές προκλήσεις. Παράλληλα, σημαντικές εξελίξεις έχουν σημειωθεί στη βιολογία των μεμβρανών, στον σχεδιασμό απλοποιημένων-μινιμαλιστικών κυττάρων και στην αναδημιουργία βασικών μεταβολικών μονάδων.
Πρόσφατη έρευνα έχει επεκτείνει περαιτέρω το ενδιαφέρον του ανασχεδιασμού της βιολογίας πέρα από την κατάλυση, εστιάζοντας στη λεπτομερή ρύθμιση των στερεοδομικών τοπίων των πρωτεϊνών και της δυναμικής τους συμπεριφοράς. Οι γνώσεις από τη στατιστική θερμοδυναμική και τη θεωρία τοπίου ελεύθερης ενέργειας αναδιαμορφώνουν την κατανόησή μας για το πώς εξελίσσονται και προσαρμόζονται τα αλλοστερικά δίκτυα, εξισορροπώντας τη συγγένεια, την αποτελεσματικότητα και την περιβαλλοντική ανταπόκριση. Οι στρατηγικές στοχεύουν πλέον όχι μόνο στη βελτιστοποίηση της κατάλυσης, αλλά και στον επαναπρογραμματισμό των εσωτερικών δικτύων επικοινωνίας και της δυναμικής συμπεριφοράς των πρωτεϊνών, επιτρέποντας τον σχεδιασμό πιο προσαρμόσιμων και ανταποκρινόμενων μοριακών συστημάτων.
Οι τεχνολογικές καινοτομίες έχουν αναδιαμορφώσει περαιτέρω το τοπίο. Οι μέθοδοι εξαιρετικά υψηλής απόδοσης, όπως η μικρορευστομηχανική σε σταγονίδια, επιτρέπουν την ταχεία διαλογή εκατομμυρίων παραλλαγών ενζύμων, επιταχύνοντας την εξερεύνηση του χώρου των πρωτεϊνικών αλληλουχιών. Ταυτόχρονα, οι εξελίξεις στoυς βιοαισθητήρες σε πραγματικό χρόνο και στις φορητές μοριακές οθόνες αρχίζουν να γεφυρώνουν το χάσμα μεταξύ των μηχανικών βιολογικών συστημάτων και των άμεσων κλινικών ή βιομηχανικών εφαρμογών.
Η αλματώδης ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης ενίσχυσε ραγδαία τον τομέα, με χρήση μοντέλων γλωσσών πρωτεϊνών και εργαλεία πρόβλεψης τρισδιάστατων δομών που καθιστούν πλέον δυνατή τη σχεδίαση λειτουργικών βιομορίων εξολοκλήρου υπολογιστικά.
Οι φετινές διαλέξεις Ωνάση είναι αφιερωμένες στις τεχνολογικές και εννοιολογικές προκλήσεις και προοπτικές αυτής της συναρπαστικής εποχής στη βιολογία. Στη σειρά συμμετέχουν παγκοσμίως καταξιωμένοι ερευνητές στους τομείς της μηχανικής ενζύμων, της συνθετικής μεταβολιστικής βιολογίας, της κατασκευής απλοποιημένων κυττάρων, της θερμοδυναμικής εξέλιξης πρωτεϊνών και της σχεδίασης βιομορίων με τεχνητή νοημοσύνη.
Δείτε την ιστοσελίδα των Διαλέξεων Ωνάση
