kompleksinės biotechnologijos programos parengimo ... · biochemijos studijas baigę bakalaurai...

BIOTECHNOLOGIJOS INSTITUTAS

GALIMYBIŲ STUDIJA: AUKŠČIAUSIOS KOMPETENCIJOS SPECIALISTŲ

RENGIMAS, MOKSLINIAI TYRIMAI IR EKSPERIMENTINĖ PLĖTRA, MOKSLUI IMLAUS

VERSLO VYSTYMAS BIOTECHNOLOGIJOS SRITYJE

VILNIUS - 2007

Turinys

Sutrumpinimai

ĮVADAS ................................................................................................................. 5

1. ESAMOS BŪKLĖS APŽVALGA ................................................................... 7

1.1. Biotechnologijos specialistų rengimo apžvalga ................................. 7

1.1.1. Biotechnologijos sričiai reikalingi specialistai ................................. 7

1.1.2. Institucijos, rengiančios specialistus ................................................. 8

1.1.3. Biotechnologijos specialistų rengimo duomenys .............................. 12

1.1.4. Studijų programų vertinimas ............................................................. 12

1.1.5. Studijų metodinė ir materialinė bazė, dėstytojų kvalifikacija ........... 16

1.1.6. Specialistų rengimo atitiktis darbo rinkos poreikiams ...................... 19

1.2. Biotechnologijos mokslo apžvalga ......................................................... 20

1.2.1. Mokslo institucijose vykdomų biotechnologijos tyrimų tematika ..... 21

1.2.2. Pagrindinių biotechnologijos mokslinių tyrimų krypčių apžvalga ..... 31

1.2.3. Mokslo institucijų mokslo darbuotojų, dirbančių biotechnologijos srityje, skaičius (2007 m.) ...................................................................................................... 38

1.2.4. Biotechnologijos mokslinių tyrimų materialinė bazė .......................... 38

1.2.5. Biotechnologijos srities mokslinių tyrimų produktyvumo rodikliai 2002 – 2006 m. ................................................................................................................................ 39

1.2.6. Mokslo institucijų biotechnologijos srities tarptautiniai projektai, vykdyti 2002 – 2006 m. ......................................................................................................... 40

1.2.7. Biotechnologijos verslo inkubatoriai, mokslo technologiniai parkai .. 40

1.3. Biotechnologijos verslo apžvalga ............................................................. 40

1.3.1. Biotechnologijos įmonių bendra apžvalga ........................................... 40

1.3.2. Biotechnologinių įmonių personalo rodikliai ....................................... 44

1.3.3. Įmonių mokslinė veikla ........................................................................ 44

1.3.4. Įmonių ekonominiai rodikliai ............................................................... 45

1.4. Biotechnologijos studijų, mokslo ir verslo integracija ......................... 45

1.5. Biotechnologijos verslo vystymosi tendencijos ir Lietuvos vieta pasaulyje ............................................................................................................................... 47

2. SIŪLYMAI ............................................................................................................ 52

2.1. Problema .......................................................................................................... 52

2.2. Tikslas ir priemonės ......................................................................... 53

2.3. Biotechnologijos specialistų rengimo uždaviniai ir priemonės ........ 54

2.3.1. Ilgalaikis specialistų ir mokslininkų poreikis ...................................... 54

2

2.3.2. Reikalavimai specialistų kvalifikacijai, studijų programų, dėstymo metodikų atnaujinimas ............................................................................................................ 55

2.3.3. Studijų materialinės bazės atnaujinimas ............................................... 57

2.3.4. Dėstytojų mokslinės ir pedagoginės kompetencijos tobulinimas ......... 58

2.3.5. Specialistų rengimas užsienyje ............................................................. 59

2.3.6. Specialistų ir mokslininkų kvietimas ir susigražinimas iš užsienio ...... 59

2.4. Biotechnologijos mokslo vystymo uždaviniai .................................. 60

2.4.1. Mokslinių tematikų vystymo poreikis .................................................. 61

2.4.2. Mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros infrastruktūros atnaujinimas ............................................................................................................................ 65

2.5. Kompleksinė biotechnologijos subsektoriaus plėtra ............................. 66

2.5.1. Mokslinių tyrimų rezultatų komercinimas, technologinių inkubatorių poreikis .................................................................................................................................... 66

2.5.2. Mokslo ir studijų institucijų ir verslo subjektų integracija ................... 67

2.5.3. Prognozuojami biotechnologijos subsektoriaus plėtros rodikliai ......... 69

2.5.4. Išvada dėl Biotechnologijos kompleksinės programos parengimo tikslingumo .............................................................................................................................. 69

2.5.5. Biotechnologijos kompleksinės programos priemonių plano vizija ..... 70

Priedai.

1 priedas. Biotechnologijos verslo plėtros uždaviniai ir galimi rezultatai .................. 73

2 priedas. Galimybių studijos statistikiniai ir kiti duomenys – atskira MS Excel byla

3

Sutrumpinimai

BChI – Biochemijos institutas

BI – Botanikos institutas

BP – Europos Sąjungos bendroji mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros programa

BPD – Bendrasis programavimo dokumentas

BTI – Biotechnologijos institutas

ES SF – Europos Sąjungos Struktūriniai fondai

KMU – Kauno medicinos universitetas

KTU – Kauno technologijos universitetas

LMI – Lietuvos miškų institutas

LNBP – Lietuvos nacionalinė biotechnologijos platforma

LSDI – Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės institutas

LVMSF – Lietuvos valstybinis mokslo ir studijų fondas

LVA – Lietuvos veterinarijos akademija

LVA GI – Lietuvos veterinarijos akademijos Gyvulininkystės institutas

LŽI – Lietuvos žemdirbystės institutas

LŽŪU – Lietuvos žemės ūkio universitetas

MTEP – Moksliniai tyrimai ir eksperimentinė plėtra

PGR – Polimerazės grandininė reakcija

VDU – Vytauto Didžiojo universitetas

VGTU – Vilniaus Gedimino technikos universitetas

VU – Vilniaus universitetas

VU IMI – Vilniaus universiteto Imunologijos institutas

VU OI – Vilniaus universiteto Onkologijos institutas

4

ĮVADAS

Šios studijos požiūriu biotechnologijai priklauso bet kuri gamybinė ar mokslinė veikla, kurioje naudojama arba siekiama panaudoti gyvas ląsteles arba jų dalis arba biologines makromolekules (pvz. fermentus) įvairios paskirties produktų gamybai, paslaugų teikimui (pvz. ligų diagnozavimui), augalų ar gyvūnų veislių patobulinimui, bei kitų praktinių problemų sprendimui, taip pat veikla susijusi su biotechnologijoje naudojamų įrankių bei procesų charakterizavimu, tobulinimu ir optimizavimu. Biotechnologijai nepriklauso tradicinės maisto ir kitos pramonės šakos, pvz. alaus, vyno, spirito, kefyro ir t.t. gamyba, jei tam naudojami mikroorganizmai, nepatyrę genetinių pertvarkymų.

Biotechnologija yra viena iš sparčiausiai šiuo metu besivystančių technologijų pasaulyje, įtakojanti įvairias gyvenimo sritis ne mažiau, nei informacinių technologijų vystymasis. Daugumos pirmaujančių pasaulio valstybių veiklos programose bei Europos Sąjungos dokumentuose biotechnologija yra nurodoma kaip viena iš svarbiausių artimiausio dešimtmečio ekonomikos vystymosi veiksnių, todėl ypatingai akcentuojamas būtinumas imtis kryptingų bei ilgalaikių priemonių šios technologijos potencialiam naudojimui užtikrinti. 2002 m. Europos Komisija patvirtino dokumentą Life sciences and biotechnology – A strategy for Europe, kuriame buvo pažymėta gyvosios gamtos ir biotechnologijos mokslinių tyrimų svarba ir būtinumas plėtoti šią, žiniomis pagrįstą, ūkio šaką. 2007 m. balandžio 10 d. pateikta tarpinė šios strategijos vykdymo ataskaita (Mid term review of the Strategy on Life Sciences and Biotechnology). Joje pažymėta, kad Europos Sąjunga turi didelį biotechnologijos plėtros potencialą ir kad būtina intensyviai tęsti šios strategijos realizavimą.

Europos šalyse rengiamos valstybinės programos, skirtos biotechnologijos plėtrai. Taip pvz. Vokietijos Švietimo, mokslo ir technologijų ministerija parengė biotechnologijos plėtros strategiją, kurios pamatiniu elementu yra BioRegio programa. Visų regionų (žemių) universitetai, institutai, firmos, investuotojai buvo kviečiami dalyvauti konkursuose dėl federalinių lėšų biotechnologijos plėtrai. Prie šio finansavimo prisidėjo vietinės savivaldos institucijos, firmos ir bankai. Be šios, yra ir kitos biotechnologijos plėtrai skirtos programos. Programa BioChance sukurta siekiant paskatinti mokslininkus tapti verslininkais, palengvinti naujų (startinių) firmų įkūrimą. Kita programa BioFuture skirta teikti pagalbą jauniems mokslininkams nepriklausomų tyrimų grupių įkūrimui. Svarbu, kad visi finansavimai vykdomi konkursų būdu ir ne tik iš valstybės lėšų. Daug privačių kompanijų, ypač farmacijos pramonės kompanijų, investicinės bendrovės, bankai skiria dideles lėšas biotechnologijos ugdymui. 2004 m. Vokietijoje veikė 538 biotechnologinės kompanijos, kuriose dirbo 16094 darbuotojai, produkcijos apimtys sudarė 2910 mln. eurų.

Biotechnologija plėtojama visose V. Europos šalyse. Belgijoje Valonijos vyriausybė priėmė programą BIOVAL - Valorization of the cellular biological heritage. Programos tikslas – paremti biotechnologijos sektoriuje visa tai, kas gali būti reikšminga Valonijos ekonomikos plėtrai. Flamandijos vyriausybė turi panašią grantų programą, skirstomą Institute for the Promotion of Innovation by Science and Technology (IWT) ir Biotech Fund Flanders. 2004 m. Belgijoje veikė 84 biotechnologinės kompanijos, jose dirbo 3654 darbuotojai, produkcijos apimtys sudarė 606 mln. eurų. Olandijos Ekonomikos ministerija paskelbė Life Sciences Action Plan ir įsteigė koordinacinį organą BioPartner Nederland. Tai 5-metinis (2000-2004) strateginis planas, kuriam vykdyti skirta 50 mln. eurų. Jo tikslas stimuliuoti ir paremti startines biotechnologines kompanijas, suteikiant paramą būtent ankstyvose verslo stadijose, sumažinant bio-verslininkų personalinę riziką. Olandijoje 2004 m. buvo 124 biotechnologinės kompanijos, kuriose dirbo 2837 darbuotojai, produkcijos apimtys – 308 mln. eurų. Švedijos pietų regionas, apimantis Malmės ir Lundo miestus kartu su Danijos Kopenhaga, vadinamas Medikono slėniu (pagal analogiją su JAV Silikono slėniu). Šiame regione yra didžiausia biotechnologinių kompanijų koncentracija pasaulyje. Regione yra optimali gerai išplėtoto

5

mokslo ir verslo sąveika, duodanti sinergistinį efektą. Regione gyvena tik apie 3,1 mln. gyventojų, tačiau jame yra daug universitetų, institutų, mokslo ir technologijų parkų, farmacijos kompanijų ir kt. Medikono slėnio biotechnologijos, farmacijos ir medicininių technologijų firmų metinis eksportas yra apie 4 mlrd. USD, šiose srityse dirba per 30 000 žmonių. Du didžiausi universitetai - Lundo ir Kopenhagos įsteigė didelius biotechnologijų centrus, kiekvieno iš jų vertė yra apie 125 mln. USD. Medikono slėnyje tiltu tarp akademinių tyrimų ir pramonės yra mokslo parkai. Švedijos pusėje yra Europoje trečias pagal dydį mokslo parkas - Ideon Science and Technology Park. Pagal 2004 m. duomenis Danijoje veikė 117 biotechnologinių kompanijų, kuriose dirbo 18461 darbuotojas, produkcijos apimtys sudarė 5396 mln. eurų. Švedijoje analogiški rodikliai yra 138 biotechnologinės kompanijos, 3942 darbuotojai ir 854 mln. eurų.

Šie faktai rodo, kad Europos biotechnologijos pramonės plėtrą aktyviai remia šalių vyriausybės, pramonėje vyrauja mažos ir vidutinės įmonės, joms charakteringas didelis darbo našumas. Aukščiau minėtų 5 valstybių vidutinė vienos įmonės metinė produkcija yra 10,0 mln. eurų (34,5 mln. Lt), vidutinis produktyvumas – 224 tūkst. eurų/darbuotojui (773 tūkst. Lt/darb.), vienoje įmonėje vidutiniškai dirba 45 darbuotojai.

6

1. ESAMOS BŪKLĖS APŽVALGA

1.1. Biotechnologijos specialistų rengimo apžvalga

1.1.1. Biotechnologijos sričiai reikalingi specialistai

Biotechnologija, kaip veiklos sritis ir specifinių metodų šaltinis, apima įvairias visuomenės gyvenimo sferas, todėl jos sėkmingam progresui būtinas daugelio sričių specialistų dalyvavimas.

Biotechnologijos tyrimai vykdomi įvairiose mokslo institucijose ir įmonėse, biotechnologijos metodai, produktai naudojami daugelyje veiklos sričių – medicinoje, farmacijoje, chemijos pramonėje, žemės ūkyje, aplinkos apsaugos darbuose ir kt. Tokiai įvairiapusiškai biotechnologijos skverbčiai charakteringa tai, kad joje dalyvauja įvairių sričių specialistai. Paradoksalu, kad šioje veikloje beveik nėra specialistų – biotechnologų, kadangi taip vadinami specialistai Lietuvoje nerengiami nei vienoje aukštojoje mokykloje. Paskutinė specialybės biotechnologija laida buvo išleista Kauno technologijos universitete 2005 m. Šiuo metu KTU yra tik cheminės inžinerijos specialybės biotechnologijos specializacija. Praktiškai yra taip, kad biotechnologijos moksliniais tyrimais ir taikomąja veikla užsiima darbuotojai, galintys vykdyti siauresnės specializacijos darbus plačiame biotechnologinių darbų fronte. Be to, biotechnologais – praktikais tampa įvairų bazinį išsilavinimą gavę specialistai, kurie po daugelio darbo metų tampa savo siauresnės biotechnologinės srities specialistais.

Studijos rengimo metu surinktais duomenimis 2007 m. Lietuvoje biotechnologijos srities moksliniais tyrimais užsiėmė 427 darbuotojai, biotechnologijos pramonėje ir paslaugų sferoje dirbo 277 specialistai su aukštuoju išsilavinimu, iš viso 704.

Specialybė Mokslas Verslas Iš viso

1. Biochemikai 95 96 191

2. Chemikai 70 40 110

3. Molekuliniai biologai 36 13 49

4. Genetikai 46 12 58

5. Mikrobiologai 28 25 53

6. Biofizikai 24 1 25

7. Bioinžinieriai 9 37 46

8. Chemikai – technologai 28 10 38

9. Bioinformatikai 7 1 8

10. Medicinos biologai 13 3 16

11. Farmacininkai 6 4 10

12. Cheminės analizės technologai 3 10 13

13. Agronomai ir miškininkai 24 - 24

14. Biotechnologai-praktikai 12 23 35

15. Kiti 26 2 28

Iš viso: 427 277 704

7

Lentelė 1 Biotechnologijos subsektoriuje dirbantys specialistai

Detalesnė informacija apie mokslo institucijose ir verslo sektoriuje dirbančius biotechnologijos specialistus, jų skaičių pateikta Priede, 1 lentelėje.

1.1.2. Institucijos, rengiančios specialistus

1.1.2.1. Vilniaus universitetas

Vilniaus universitetas yra pagrindinė studijų institucija, rengianti specialistus biotechnologijos mokslui ir verslui.

Bakalauro programos:

1. Biochemija (Chemijos fakultetas)

Biochemijos studijas baigę bakalaurai yra išklausę matematikos ir fizikos kursus, yra sukaupę pakankamų chemijos, biochemijos, genetikos, mikrobiologijos ir bendrosios biologijos žinių, yra susipažinę su biotechnologija, geba išsiaiškinti su biochemija susijusius reiškinius, moka veikti su chemija ir biologija susijusiose srityse.

2. Chemija (Chemijos fakultetas)

Bendras chemijos programos tikslas – suteikti studentams žinių iš svarbiausių chemijos sričių (neorganinės, organinės, fizikinės, analizinės, polimerų) bei parengti specialistus, kurie įgytas žinias taikytų cheminių tyrimų ir plėtros problemų sprendimui. Studentai, baigę šią studijų programą, įgyja žinias: fizikos srityje, chemijos srityje - neorganinės chemijos, organinės chemijos, kvantinės chemijos, analizinės chemijos, spektroskopinių tyrimo metodų, fizikinės chemijos, kristalų chemijos, biochemijos, polimerų chemijos, koloidų chemijos, bendrąsias cheminės kinetikos žinias, taip pat šiuolaikinių žinių apie medžiagų sandarą, tyrimo būdus; matematikos srityje.

3. Molekulinė biologija (Gamtos mokslų fakultetas)

Molekulinės biologijos studijas baigę bakalaurai gauna žinių apie pagrindines biologijos sritis ir turi praktinių įgūdžių, reikalingų eksperimentiniams darbams atlikti, panaudojant įvairius duomenų rinkimo ir analizės metodus. Jie pagilintai studijuoja gyvų organizmų funkcijų molekulinius principus ir gali spręsti biologinio profilio uždavinius, su kuriais susiduriama dirbant biotechnologijos subsektoriuje.

4. Biofizika (Gamtos mokslų fakultetas)

Biofizikos bakalaurai turi plataus profilio bazinį biologo paruošimą ir turi būti įsisavinę matematikos, fizikos, chemijos metodus, sugebėti juos taikyti praktinėje veikloje. Jų išsilavinimas leidžia plačiai naudoti fizikinius bei fizikinius – cheminius metodus sprendžiant įvairias biologijos, biotechnologijos, farmakologijos, medicinos, aplinkos apsaugos, ekologijos ir pan. problemas.

5. Bioinformatika (Matematikos ir informatikos fakultetas)

Bioinformatikos studijų programa pradėta vykdyti tik 2005 m. Ją vykdo Matematinės informatikos ir Informatikos katedros. Bioinformatikos programa apima platų mokslų diapazoną: biologiją ir biochemiją, informatiką, matematiką – statistiką bei specifinius bioinformatikos kursus. Iki šiol studentai bioinformatikos dar nedaug mokėsi, nes didesnis bioinformatikos diciplinų krūvis tenka 3 ir 4 kursams.

Magistro:

1. Biochemija (Chemijos fakultetas)

8

Biochemijos studijas baigę magistrai turi žinių apie fermentinių ir organinių reakcijų mechanizmus, baltymų ir nukleorūgščių sandaros ir funkcionavimo molekulinius principus, molekulinę ir ląstelių biologiją, yra susipažinę su bioinformatika. Kai kurie yra išklausę augalų biotechnologijos, virusologijos arba mikroorganizmų genetikos kursus. Jie moka naudoti šiuolaikinius tyrimo metodus, yra atlikę, aprašę ir pristatę tinkamo lygio eksperimentinį mokslo tyrimo darbą.

2. Chemija (Chemijos fakultetas);

Bendras programos tikslas – lavinti mokslo tiriamuosius įgūdžius; suteikti įgūdžių ir žinių, būtinų chemikui profesionalui; lavinti gebėjimą taikyti teorines žinias realioms chemijos problemoms spręsti; suteikti teorinį ir praktinį pagrindą veiklai po studijų; lavinti bendravimo raštu ir žodžiu įgūdžius; lavinti naudojimosi informacinėmis technologijomis įgūdžius.

3. Genetika (Gamtos mokslų fakultetas)

Studentai įgija universalų išsilavinimą genetikos srityje (žmogaus, mikroorganizmų, ekologinės, augalų genetikos, citogenetikos, genoinformatikos, biotechnologijos), įsisavina šiuolaikinius genetikos praktikos metodus ir įgyja praktinius įgūdžius dirbti mokslo tiriamąjį darbą ir gamybinėse biotechnologijos įmonėse. Įgyja savarankiško darbo įgūdžius rengdami magistro darbą ir mokslinius projektus.

4. Mikrobiologija (Gamtos mokslų fakultetas)

Studijų metu magistrantai įsisavina pagilintas biologijos, biochemijos, genetikos, mikrobiologijos, imunologijos, genų inžinerijos, biotechnologijos žinias, išmoksta naudotis informacijos šaltiniais, mokomąja ir moksline literatūra, išmoksta savarankiškai tirti, analizuoti bei paaiškinti reiškinius, susijusius su mikrobiologijos mokslinėmis problemomis ir gebančius taikyti šiuolaikinius mokslinio tyrimo bei analizės metodus.

5. Biofizika (Gamtos mokslų fakultetas, Fizikos fakultetas)

Biofizikos magistrai yra susipažinę su naujausiomis biofizikinėmis technologijomis, metodikomis ir metodais, jų vystymosi tendencijomis, gali dirbti tarpdisciplininėse fizikos ir biologijos mokslų kryptyse, reikalaujančiose kompetencijos fizikos ar biofizikos, biologijos, biochemijos, medicinos sankirtos srityse.

6. Medicinos biologija (Medicinos fakultetas)

Medicinos biologijos magistrantūros studijų metu parengiami kvalifikuoti medicinos biologijos specialistai, kurie turi žinoti laboratorinės medicinos mokslo pagrindus – ligų priežastis, jų vystymosi mechanizmus, šiuolaikinius tyrimo metodus, įvairių veiksnių įtaką laboratorinių tyrimų rezultatams, kokybės užtikrinimo principus. Medicinos biologijos studijų programa suteikia laboratorinės medicinos teorines ir praktines žinias bei analitinio mokslinio darbo įgūdžius.

1.1.2.2. Vilniaus Gedimino technikos universitetas

Bakalauro:

Bioinžinerija (Fundamentinų tyrimų fakultetas, Chemijos ir bioinžinerijos katedra)

Pagrindinių (bakalauro) studijų programos tikslas yra paruošti pirmosios pakopos universitetinį išsilavinimą turintį specialistą – bioinžinerijos bakalaurą, sugebantį dirbti biotechnologijos, maisto pramonės, žemės ūkio, bioenergetikos įmonėse, kontrolės ir mokslo tyrimo įstaigose. Būsimiesiems specialistams suteikiamas bendras universitetinis humanitarinių, ekonomikos ir vadybos mokslų išsilavinimas; darbui technologijos srityje reikalingi matematikos, informatikos, fizikos, chemijos ir inžinerijos žinių pagrindai;

9

specifiniai bioinžinerijos krypčiai reikalingi mikrobiologijos, ląstelės biologijos, genų inžinerijos, biopolimerų gryninimo ir analizės, biotechnologijos žinių pagrindai.

Magistro:

Bioinžinerija (Fundamentinų tyrimų fakultetas, Chemijos ir bioinžinerijos katedra)

Pagrindinis bioinžinerijos magistrinių studijų tikslas yra paruošti antrosios pakopos universitetinį išsilavinimą turintį specialistą – bioinžinerijos magistrą, turintį pagilintą kompetenciją biotechnologijos kryptyje. Studijų metu suteikiamos pagilintos žinios molekulinės biologijos, baltymų ir nukleorūgščių chemijos, genomikos ir proteomikos srityse; pagilintos žinios bioinformatikos, biologinių sistemų ir bioinžinerinių procesų matematinio modeliavimo srityse; išugdomi savarankiško mokslinio tiriamojo darbo įgūdžiai genų inžinerijos, fermentų inžinerijos, baltymotyros ir moderniosios biotechnologijos srityse.

1.1.2.3. Vytauto Didžiojo universitetas

Bakalauro:

Biologija (Gamtos mokslų fakultetas)

Biologijos studijų programa yra skirta parengti biologijos specialistus, galinčius savarankiškai darbti su biologiniais objektais. Programą studijuojantieji įgauna bazinių augalų ir gyvūnų biologijos, biochemijos, genetikos, mikrobiologijos, biofizikos, evoliucijos, ląstelės biologijos ir gretutinių sričių žinių. Absolventai gali dirbti mokslinių tyrimų institutuose, aplinkos apsaugos sistemoje, biotechnologijos ir mikrobiologijos pramonės įmonėse, klinikinėse mokslinėse ir diagnostinėse laboratorijose.

Magistro:

1. Molekulinė biologija ir biotechnologija (GMF, Biologijos katedra);

Magistrantūros studijos skirtos parengti specialistus, gebančius spręsti molekulinės biologijos, biotechnologijos, farmakologijos, medicinos, ekologines (aplinkos apsaugos) problemas. Asmuo, baigęs studijų programą, išmano prokariotų ir aukštesniųjų organizmų molekulinę biologiją, bendrąją ir specialiąją (augalų, mikroorganizmų biotechnologiją, genoinformatiką) genetiką, geba savarankiškai dirbti genetikos, molekulinės biologijos, genotoksikologijos tyrimų ir taikomosiose srityse, turi įgūdžių naudotis informacinėmis sistemomis. Turintys biologijos magistro išsilavinimą absolventas gali dirbti biotechnologijos ir biomedicinos pramonėje.

2. Cheminė analizė ir kontrolė (Gamtos mokslų fakultetas, Chemijos katedra)

Cheminės analizės studijų programa skirta ugdyti aukštos kvalifikacijos specialistus, gebančius dirbti analitinį ir vadovaujantį darbą cheminės analizės ir susijusiose srityse. Stojantysis turi turėti chemijos, chemijos inžinerijos, farmacijos, veterinarijos, biochemijos, biotechnologijos, ekologijos ar aplinkotyros universitetinį bakalauro kvalifikacinį laipsnį, būti išklausęs pagrindinius bakalauro studijų chemijos dalykus. Cheminės analizės magistrantūros studijų metų suteikiama chemiko – analitiko kvalifikacija, sudaranti galimybę specialistams dirbti mokslinio tyrimo ir mokymo institucijose, chemijos, biotechnologijos bei maisto pramonės įmonėse, kokybės kontrolės, ekologinio monitoringo, teismo ekspertizės, vaistų kontrolės tyrimo įstaigose, sveikatos centruose.

1.1.2.4. Kauno Technologijos universitetas

Bakalauro:

1. Taikomoji chemija (Cheminės technologijos fakultetas)

2. Cheminė technologija ir inžinerija (Cheminės technologijos fakultetas)

10

Chemijos inžinerijos bakalauras turi fundamentinių žinių apie cheminius ir hidromechaninius procesus, šilumos ir masės mainus, chemines technologijas ir jų inžinerinius sprendimus, geba projektuoti ir valdyti cheminių technologijų inžinerines sistemas. Yra įgijęs specifinių pasirinktos specializacijos – biotechnologijos, naftos perdirbimo technologijos, neorganinių medžiagų technologijos, polimerinių medžiagų cheminės technologijos, silikatų technologijos, tekstilės apdailos technologijos – žinių ir gebėjimų. Gali dirbti projektavimo, technologijų valdymo bei kitą inžinerinį darbą organinių ir neorganinių medžiagų gamybos įmonėse, įvairiose cheminėse laboratorijose. Chemijos inžinerijos bakalauras, įgijęs biotechnologijos specializaciją, turi žinių bei gebėjimų valdyti ir projektuoti biotechnologinių gamybos technologijų elementus.

Magistro:

1. Chemija (Cheminės technologijos fakultetas)

2. Cheminė technologija (Cheminės technologijos fakultetas)

3. Chemijos inžinerija (Cheminės technologijos fakultetas)

Chemijos inžinerijos magistras įgija teorinių ir praktinių žinių apie cheminius, hidromechaninius, termodinaminius procesus, chemines technologijas, geba projektuoti ir valdyti sudėtingų cheminių technologijų inžinerines sistemas, organizuoti jų eksploataciją, geba organizuoti ir atlikti standartinius ir nestandartinius laboratorinius tyrimus, taikydamas šiuolaikinius instrumentinės analizės metodus, savarankiškai vykdyti mokslinius tyrimus. Gali dirbti tiriamąjį, technologinį, ekspertinį, konsultacinį bei vadybinį darbą įmonėse ir organizacijose.

1.1.2.5. Kauno medicinos universitetas

Magistro:

Farmacija (Farmacijos fakultetas)

Ruošiami vaistininkai/farmacijos specialistai. Absolventai įgyja farmacijos magistro kvalifikacinį laipsnį ir vaistininko profesinę kvalifikaciją. Studijose pagrindinis dėmesys skiriamas vaistų technologijai, vaistų chemijai, farmakognozijai (augalinės kilmės vaistinės medžiagos), farmakologijai ir socialinei farmacijai. Fakulteto absolventų galimos veiklos sritys yra darbas vaistinėse, didmeninėse vaistų tiekimo įmonėse, farmacinių firmų atstovybėse, farmacijos ir biotechnologijos pramonės įmonėse, farmacijos ir biotechnologijos mokslinių tyrimų organizacijose.

1.1.2.6. Vilniaus kolegija

Profesinio bakalauro:

Cheminės analizės technologija

Vilniaus kolegijoje rengiami aukštąjį neuniversitetinį išsilavinimą turintys chemijos inžinerijos studijų krypties specialistai, turintys chemijos inžinerijos profesinio bakalauro kvalifikacinį laipsnį ir technologo profesinę kvalifikaciją. Veiklos sritys: analitės aptikimas ir nustatymas, cheminės analizės užduoties formulavimas ir rezultatų apdorojimas, gamybos cheminių procesų kontrolė, chemijos taikomųjų tyrimų vykdymas, chemijos laboratorijos (padalinio) veiklos organizavimas, biotechnologijos pramonės produktų gamybos proceso ir gaminio kokybės kontrolė. 2006 m. išleista pirma laida, kurios specializacija yra biocheminės analizės technologija.

11

1.1.3. Biotechnologijos specialistų rengimo duomenys

Priede 2-oje lentelėje pateikti biotechnologijos subsektoriuje dirbančių specialistų rengimo duomenys – pagal Statistikos departamento informaciją.

1.1.4. Studijų programų vertinimas

Toliau pateikiamas studijų programų vertinimas pačių studijų institucijų personalo (savianalizės) požiūriu.

Bakalauro studijų programos:

1. Biochemija (VU)

Didžiausią biotechnologijos subsektoriaus specialistų dalį sudaro biochemikai, todėl jų rengimui skiriama daugiausia dėmesio. 2005 m. patvirtintas biochemijos programos bakalaurinių studijų reglamentas. Derinant su reglamentu, pakeista biochemijos programos bakalaurinių studijų programa. Joje iš magistrinių studijų programos perkelti bioinformatikos, genų inžinerijos ir ląstelės biologijos kursai, patikslintos chemijos kursų apimtys ir dėstymo laikas. Pertvarkant programą, atsižvelgta į socialinių partnerių ir studentų nuomonę, kitų Europos ir JAV universitetų programas. Pagal naująją programą studijos apima 160 kreditų. Studijų pagrindų dalykų dalyje (84 kreditai) matematikai skiriama 16 kreditų, fizikai – 10, chemijai – 32, biochemijai – 18, biologiniams dalykams (genetikai ir ląstelės biologijai) – 8 kreditai. Studijų programos specialaus lavinimo dalyje 19 kreditų skiriama privalomiems dalykams – stereochemijai, enzimologijai, bioinformatikai, genų inžinerijai, biotechnologijai, mikrobiologijai ir fiziologijai. 7 kreditai skiriami pasirenkamiesiems specialaus lavinimo dalykams. 20 kreditų skiriama baigiamajam bakalauro darbui. Likusi studijų dalis ŠMM nurodymu privalomai skiriama bendrauniversitetiniams dalykams.

Rimčiausia problema – studentų baigiamieji darbai. Vilniaus universitetas negali sudaryti sąlygų visiems studentams baigiamuosius darbus atlikti Vilniaus universitete – tam nėra patalpų, aparatūros ir lėšų reagentams. Todėl kasmet 80 – 90 % studentų baigiamuosius darbus atlieka Biotechnologijos, Biochemijos, VU Onkologijos institutuose, UAB Fermentas ir kitose įstaigose. Iš kitos pusės – tai padeda studentams įgyti kvalifikaciją, būtina konkrečioje darbo vietoje. Todėl ir ateityje tikslinga bazinę specialybės kvalifikaciją ugdyti universitete, derinant tai su baigiamųjų darbų atlikimu ne vien universitete, bet ir kitose įstaigose bei įmonėse.

2. Chemija (VU)

Chemijos specialistai reikalingi įvairiuose mokslo centruose, taip pat mokymo įstaigose ir įmonių laboratorijose, todėl į VU Chemijos programą priimama apie 70 studentų. Laikoma, kad studentų įgytos žinios ir profesinės kompetencijos yra tinkamo darbui lygio. Studentai pagal Erasmus mainų programą turi dalinių studijų užsienyje galimybę, kuria dalis studentų pasinaudoja. Studentai praktiką atlieka įvairiose šalies įmonėse bei mokslo institucijose. Dauguma baigiamųjų darbų skirti įvairioms mokslinėms problemoms nagrinėti, tačiau jie nėra didelės apimties.

3. Molekulinė biologija (VU)

Molekulinės biologijos specialistai labai reikalingi biotechnologijos subsektoriuje, todėl jų studijų turinys vartotojų (t.y. mokslo institucijų ir verslo subjektų) yra atidžiai stebimas. Atliktas išsamus išorinis SKVC vertinimas. Vertinimo išvados:

Molekulinės biologijos pagrindinės studijos yra ketverių metų trukmės ir 160 kreditų apimties. Bendrojo universitetinio lavinimo daliai skiriama 14 kreditų, molekulinės biologijos studijų pagrindų dalies apimtis 98 kreditai. 8 kreditai skiriami profesinės anglų kalbos

12

studijoms. Biologijos pagrindų studijoms skiriami 48 kreditai. Juos sudaro botanikos ir mikologijos pagrindai, bendroji zoologija, bendroji ekologija, citologija, žmogaus ir gyvūnų fiziologija, genetikos pagrindai, imunologija, biofizika arba neurobiologija, mikrobiologija, augalų fiziologija, evoliucijos teorija. Privaloma biologijos studijų pagrindų dalis – biologijos mokomoji lauko praktika, trunkanti penkias savaites. Chemijos pagrindų studijoms skirta 19 kreditų. Juos sudaro: bendroji ir analizinė chemija, organinė ir bioorganinė chemija, fizikinė ir koloidų chemija, biochemija. Fizikos studijų apimtis 8 kreditai, matematikos studijų dalies apimtis – 15 kreditų. Matematikos studijos apibrėžia matematines koncepcijas bei principus, o ne skaičiavimą. Specialaus lavinimo dalies apimtis – 25 proc. studijų programos, 45 proc. šios apimties sudaro alternatyviai pasirenkamieji dalykai. Specialaus lavinimo dalis formuojama iš siauresnių ir (ar) gilesnių molekulinės biologijos studijų ir gretutinių mokslų krypčių dalykų su mokslinio tyrimo elementais. Baigiamasis darbas su mokslinio tiriamojo darbo elementais yra privalomas, jo apimtis – 8 kreditai. 50,1 proc. studijų programos auditorinio darbo apimties sudaro laboratoriniai ir praktiniai užsiėmimai bei praktikos. Studentas turi galimybę 31 kreditą (19,4 proc. studijų apimties) rinktis iš alternatyvų. Laisvam studento pasirinkimui be jokių apribojimų ir sąlygų palikta 5 proc. studijų programos apimties. Išsami programos analizė neatskleidė esminių trūkumų.

4. Biofizika (VU);

Iš viso Biofizikos studijų programos realizavime dalyvauja 42 dėstytojai, iš jų 8 profesoriai, 15 docentų ir 19 kitų. Didžiąją dalį kursų (51 kursą) skaito Vilniaus universiteto darbuotojai, kitos institucijos darbuotojas skaito tik vieną kursą. Baigiamasis darbas yra studento savarankiško darbo VI, VII ir VIII semestrų metu rezultatas ir susideda iš kursinio, mokslinio ir baigiamojo darbo.

5. Bioinformatika (VU);

Bioinformatikos bakalauro studijų programa yra pirmoji ir vienintelė Lietuvoje ruošianti bioinformatikos specialistus. Pirmieji studentai priimti tik 2005 m., todėl kol kas nėra nei vieno bakalauro, paruošto pagal šią programą. Tai apsunkina programos efektyvumo vertinimą. Pagal tai, kokie dalykai dėstomi, matosi, kad studentai ruošiami pirmiausiai kaip informatikai, kurie taip pat būtų susipažinę su biologija ir turėtų bioinformatikos pagrindus. Jiems dėstomų (tiksliau, numatytų dėstyti) biologinių disciplinų spektras yra užtektinai platus, įskaitant tokius bazinius dalykus kaip bendroji biologija, biochemija, molekulinė biololgija, genetika. Blogiau su tomis disciplinomis, kurios skiria bioinformatikus nuo eksperimentinės biologijos atstovų (molekulinių biologų, biochemikų, genetikų). Tokių disciplinų sąrašas yra gana eklektiškas, bandoma aprėpti labai skirtingas sritis (pvz. ekologija ir neuroinformatika).

6. Bioinžinerija (VGTU);

Bioinžinerijos studijų programa yra vienintelė programa šalyje ruošianti bioinžinerijos bakalaurus. Bioinžinerijos studijų programose dėsto žinomi šios srities mokslininkai, turintys didelę darbo biotechnologijos kompanijose praktiką. Didelė reikšmė studijų procese yra skirta pažintinei ir gamybinei praktikai. Žymus kviestinių dėstytojų skaičius, ypač dėstant specialaus lavinimo dalykus, užtikrina kvalifikuotą mokomosios ir gamybinės praktikos atlikimą, aukštą baigiamųjų darbų kokybę.

7. Biologija (VDU)

2006 m. stojimo studentams bakalaurų studijos vyksta pagal dalinai atnaujintą, studijų programą, orientuotą rengti molekulinės biologijos specialistus. 2003 – 2005 m. stojimo, 2 – 4 kursų bakalaurai studijuoja pagal seną 2003 – 2005 m. programą. Studijų programa „dalinai atnaujinta“, nes nepilnai įvykdyti SKVC Atestacinės komisijos siūlyti reikalavimai Biologijos programai atnaujinti – t.y. per didelė bendrojo lavinimo dalykų apimtis (t.y. bendrauniversitetinių A ir B grupių dalykai – 52 kreditai). Naujoje programoje pagal SKVC ir

13

ŠM reikalavimus numatyta ne mažiau 10 kreditų pratikai. Tačiau VDU neišspręsta praktikų atlikimo bazės ir finansavimo problema. Baigiamuosius darbus Biologijos studentai pradeda rengti nuo 3 kurso.

8. Cheminės analizės technologija (Vilniaus kolegija)

Specializacijos Biocheminės analizės technologija studijų programa parengta vadovaujantis studijų programa Cheminės analizės technologija, atsižvelgiant į UAB Fermentas užsakymą. Studijų organizavimo būdai yra auditorinis darbas (teorinis mokymas ir praktiniai užsiėmimai), praktika bei studentų savarankiškas darbas. Gamybinė technologinė (6 kreditai) ir baigiamoji ikidiplominė (4 kreditai) praktikos atliekamos socialinių partnerių bazėje (UAB Fermentas, Biochemijos institute, Botanikos institute, UAB Biok ir kt.). Baigiamojo darbo (BD) (8 kreditai) užduotį diplomantai atlieka minėtų socialinių partnerių bazėje, konsultuojami darbo vadovų. BD yra ginami viešai kvalifikavimo komisijoje, sudarytoje iš ne mažiau kaip pusės darbdavių atstovų komisijos narių.

Dalinėms studijoms užsienyje ieškomi tinkami partneriai ir derinami studijų planai. Dalyvauta Erasmus/Socrates programos intensyviame projekte Validation of instruments and methods Belgijoje (2006 m.) ir Olandijoje (2007 m.).

Magistro studijų programos

Keturioms Vilniaus universiteto magistrinių studijų programoms atnaujinti gauta Europos Sąjungos Struktūrinių fondų (ES SF) parama. Vykdomi 3 projektai pagal bendrojo programavimo dokumento (BPD) 2 prioriteto „Žmogiškųjų išteklių plėtra“ 2.5 priemonę „Žmogiškųjų išteklių kokybės gerinimas mokslinių tyrimų ir inovacijų srityje“:

1. Biochemija, genetika, mikrobiologija: Magistrantūros ir doktorantūros studijų modulių kūrimas ir programų atnaujinimas strateginėse moderniųjų biomokslų srityse (pareiškėjas – VU).

2. Biofizika: Biofizikos magistrinių ir doktorantūros studijų programų modernizavimas (pareiškėjas – VU).

3. Biochemija, genetika: Biotechnologijos praktinių įgūdžių įgijimas magistrantūros bei doktorantūros studijų metu (pareiškėjas – UAB Fermentas)

1. Biochemija (VU)

Biochemijos krypties magistrantūra – tai gilesnės ir labiau specializuotos biochemijos studijos, kuriose stengiamasi analizuoti gyvybės procesus molekuliniame lygyje, panaudojant naujausius chemijos ir fizikos pasiekimus. Programos tikslas – parengti eksperimentinio mokslinio darbo pradmenis įvaldžiusius plataus profilio biochemijos specialistus aukštesnio lygio studijoms (doktorantūrai) ir praktiniam darbui mokslo tyrimo, analitinės kontrolės įstaigose bei gamybinėse įmonėse. Greta specialių biochemijos dalykų, biochemikai studijuoja šiuos biologijos krypties dalykus: molekulinę biologiją, ląstelės biologiją, augalų biotechnologiją, virusologiją, molekulinę genetiką ir kt. Paskaitas skaito pasaulyje gerai žinomi mokslininkai. Programoje numatytas ir gerai realizuotas bendradarbiavimas ir uždavinių derinimas su kitomis mokslo ir studijų institucijomis – Biotechnologijos, Biochemijos, VU Imunologijos, VU Onkologijos institutais bei kitais socialiniais partneriais. Dauguma studentų baigiamuosius darbus atlieka socialinių partnerių mokslinių tyrimų bazėse, kur sutelkta moderni įranga ir dirba itin aukštos kvalifikacijos tyrėjai ir mokslininkai.

2. Chemija (VU)

Į Chemijos programos magistrantūrą pastaraisiais metais priimama apie 35 studentai. Daugiau kaip du trečdaliai dalykų yra pasirenkami iš sąrašo arba pasirenkami laisvai, tarp jų – iš specialiųjų chemijos skyrių, nanotechnologijų, medžiagotyros ir pan. Dėstoma, jeigu dalyką

14

pasirenka daugiau kaip 5 studentai. Dauguma baigiamųjų darbų atliekama Chemijos fakultete, dalis – Chemijos institute ir kitur. Apie 20 % magistrantų išvyksta dalinėms studijos į užsienį.

3. Genetika (VU)

Genetikos magistrantūros studijų programos tikslas yra parengti būsimuosius mokslininkus tyrėjus bei taikomųjų genetikos sričių specialistus. Programa apjungia du tikslus – pagilinti žinias genetikos, molekulinės ląstelės biologijos srityse ir išplėsti studento kompetenciją, atsižvelgiant į tradiciškai nusistovėjusias genetikos kryptis: mikroorganizmų, molekulinę, augalų, žmogaus ir gyvūnų, ekologinę. Kiekviena šių genetikos pakraipų turi specifinių profesinių ypatybių, o sukaupta Vilniaus universitete patirtis rodo, kad absolventai dėl susiklosčiusių aplinkybių ir pakitusių interesų dirba su įvairiais biologiniais objektais. Studijų programa taip pat suteikia galimybę pasirengti gilesniems moksliniams tyrimams genetikos, molekulinės bei ląstelės biologijos, biotechnologijos srityse. Biomedicininės krypties institutai daug prisideda rengiant magistro darbus – kaip bazė darbui ir vadovavimas. Ypatingas indėlis ruošiant genetikos magistrus yra Biotechnologijos instituto, kuriame genetikos magistrantai atlieka 5 savaičių trukmės Genų inžinerijos mokslo tiriamąjį darbą (su mokomąja praktika).

4. Mikrobiologija (VU);

Programa yra skirta parengti mikrobiologijos specialistus savarankiškam moksliniam darbui fundamentinės mikrobiologijos bei praktiniam darbui taikomosios mikrobiologijos srityse. Šios programos tikslas yra suteikti galimybę turintiems bakalauro laipsnį absolventams pagilinti žinias ir sutvirtinti praktinius gebėjimus fundamentinės mikrobiologijos, medicininės mikrobiologijos, ekologinės mikrobiologijos bei pramoninės mikrobiologijos srityse. 2004 m. mikrobiologijos studijų programa buvo pertvarkyta, atsižvelgiant į biotechnologijos pramonės vystymosi perspektyvas Lietuvoje (taip kaip numatyta Lietuvos Aukštųjų technologijų plėtros programoje) bei socialinių VU partnerių rekomendacijas.Tačiau, yra nuomonė, kad mikrobiologijos magistrantūros programoje nepakanka teorinių kursų ir praktikumų, kurie formuotų darbo įgūdžius ir mąstymą molekulinės taksonomijos, biotechnologijos, imunotechnologijų srityse, mikrobiologijos magistrantai neturi pakankamai žinių ir gebėjimų informacinių technologijų taikymo mikrobiologijoje srityje.

5. Biofizika (VU)

Vykdant ES SF projektą atliktas Biofizikos magistrinių ir doktorantūros studijų programų modernizavimas.

6. Bioinžinerija (VGTU);

Bioinžinerijos antrosios pakopos (magistro) studijų programa yra vienintelė šalyje. Programa apima palyginti platų mokslo krypties spektrą. Specialistai studijų metu įgija teorinius profesijos pagrindus bei savarankiškam darbui būtinų profesinių įgūdžių, turi puikių perspektyvų įsidarbinti. Prie bioinžinerijos programos trūkumų galima paminėti, kad trūksta auditorijų, modernios eksperimentinės bazės tiriamiesiems darbams, daugelis studijų metu dirba ne profilinėse įmonėse ar įstaigose.

7. Molekulinė biologija ir biotechnologija (VDU);

Molekulinės biologijos ir biotechnologijos magistrantūros studijos vyksta pagal atnaujintą programą, parengtą pagal SKVC Atestacinės komisijos rekomendacijas. Programoje numatyta mokslinė profesinė praktika (4 kreditai) atliekama kitose mokslo institucijose. Kiekvieno dalyko studijų procesas susideda iš paskaitų, laboratorinių darbų,

15

savarankiško studentų darbo. Kiekvieną semestrą magistrantai rengia po vieną tiriamąjį (kursinį) darbą. Moksliniai tiriamieji įgūdžiai, suformuoti seminarų, tiriamųjų darbų metu, galutinai įtvirtinami baigiamojo darbo (20 kreditų) rašymo metu. Ypatingas dėmesys skiriamas praktiniams krypties įgūdžiams ugdyti: ketvirtame semestre studentai neturi teorinių paskaitų ir visą dėmesį gali skirti tyrimams bei baigiamojo darbo ruošimui. Praktinių įgūdžių įgijimui bei baigiamojo darbo ruošimui magistrantai turi galimybę įsijungti į katedroje vykdomus mokslinius tyrimus nuo pat magistrantūros studijų pradžios.

8. Cheminė analizė ir kontrolė (VDU)

Plečiamoji Cheminės analizės magistrantūros studijų programa yra pagrįsta stojančiųjų studentų iš gretimų mokslo krypčių įgyta kompetencija bakalauro studijose (Biochemijos ir biotechnologijos žinios) ir studijų metu ugdoma šiuolaikinės cheminės analizės kompetencija. Kadangi moderni cheminė analizė yra orientuota į pagrindines genomikos, proteomikos ir metabolomikos kryptis, todėl ir magistrantūros studijų metu suteikiamos papildomos biomedicinos mokslų žinios (Biocheminiai analizės metodai, Genetiškai modifikuoti organizmai ir kt.).

9. Cheminė technologija, chemijos inžinerija (KTU)

1996 m. KTU Cheminės technologijos fakultete buvo organizuota biotechnologijos specialybės pagrindinių studijų tąsa – biotechnologijos magistrantūros studijos, kurias baigę ir magistro tezes apgynę absolventai įgyja cheminės inžinerijos magistro laipsnį. Chemijos inžinerijos studijų krypties, biotechnologijos specializacijos programa orientuota į šiuo metu naudojamų šiuolaikinių technologijų vystymąsi bei metodų, naudojamų augalų biotechnologijoje, baltymų, hormonų bei fermentų išskyrimui bei gryninimui, vaistinių augalų ekstraktų veikliųjų medžiagų tyrimo srityse, analizę. Dėstomi dalykai analizuoja ir interpretuoja fundamentines genetikos, biochemijos ir bioprocesų žinias. Praktikos metu studentai aplanko įvairias biotechnologinio profilio įmones bei susipažįsta su pažangia technologija.

10. Farmacija (KMU)

Farmacinė biotechnologija ir Biotechologiniai vaistai dabartiniame etape yra du pagrindiniai biotechnologijos studijų dalykai, įtraukti į esamą Farmacijos studijų programą. Pradiniuose studijų etapuose studijuojama biologija, biochemija, genetika. Vėliau studijuojami fizikiniai – cheminiai analizės metodai, instrumentinė analizė, kur gautos žinios gali būti tiesiogai pritaikomos biotechnologinių farmacinių preparatų tyrimuose.

1.1.5. Studijų metodinė ir materialinė bazė, dėstytojų kvalifikacija

1.1.5.1. Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakultetas

Vilniaus universitetas yra didžiausia specialistų biotechnologijai rengimo vieta. Gamtos mokslų fakultete yra 28 auditorijos, jose yra 1097 vietos. Fakultete yra 13 mokomųjų laboratorijų su 179 darbo vietomis. Jų kol kas pakanka studijų programose numatytiems laboratoriniams darbams. Be to fizikos ir chemijos laboratoriniai darbai atliekami kituose fakultetuose esančiose mokomosiose laboratorijose.

Pagal BPD 1.5 priemonę vykdomas projektas: Universitetinės praktinių studijų ir mokslinių tyrimų bazės stiprinimas strateginėse moderniųjų biomokslų srityse (pareiškėjas – VU, partneriai - Biochemijos institutas, VU Onkologijos institutas ir VU Imunologijos institutas). Projekto apimtis – 6,3 mln. Lt, beveik visa ši suma skirta mokslinei ir mokomajai įrangai įsigyti Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakultete bei atraminių šios studijų programos partnerių mokomosiose ir mokslinėse laboratorijose. Viso bus įsigyta 133 vnt.

16

mokslinių prietaisų, tarp kurių paminėtini: lazerinis skenuojantis mikroskopas, demonstracinis invertuotas mikroskopas, fosfovaizdintojas, gradientinis DNR amplifikatorius su tikro laiko PGR priedu, optinė chromosomų ir DNR sekų vaizdinimo sistema FISH ir Comet analizei, automatinis DNR analizatorius, automatizuota baltymų chromatografijos sistema, fermentatorius, didelės talpos šaldoma centrifuga, universalus prietaisas fluorescencijai, liuminescencijai ir adsorbcijai plokštelėse matuoti, atominės jėgos mikroskopas, DNR gardelių skeneris, DNR gardelių gamybos ir hibridizacijos sistemos.

Universitete visi kompiuteriai perkami tik su licencine programine įranga. Yra nupirktas MS Office, Windows operacinių sistemų licenzijos. Gamtos mokslų fakultete molekulinės biologijos krypties studijų programoje specialaus lavinimo dalykų studijoms naudojama įvairi programinė įranga: Statistics for Windows, Sigma Plot, Primer Premier 5, Lasergene 7, AutodeBlur.

Biochemijos ir biofizikos katedroje yra vykdomos biochemijos ir biofizikos visų pakopų bei neurobiologijos magistrantūros studijų programos, atnaujintos ir tinkamai įrengtos Biochemijos auditorija ir mokomoji laboratorija. Biochemijos mokomosios laboratorijos dauguma būtinos bazinės laboratorinės įrangos pastaraisiais metais buvo sukomplektuota rėmėjų lėšomis. Dalis laboratorijos rėmėjų yra potencialūs absolventų darbdaviai (UAB Fermentas, UAB Sicor Biotech), todėl jiems aktualu, kad studentai gebėtų naudotis šiuolaikine bazine įranga.

Biofizikos mokomoji laboratorija. Oscilografai, generatoriai, radiometras, prietaisas bakteriorodopsinui tirti, elektrokalorimetras, elektrinių grandinių komponentai ir kt.

Augalų fiziologijos ir mikrobiologijos katedroje yra vykdoma mikrobiologijos magistrinių studijų programa. Įranga susidėvėjusi, o atnaujinama tik iš projektų ir specialiųjų programų lėšų. Katedros mokslininkai dalyvavo Lietuvos mokslo ir studijų fondo finansuojamose programose bei atliko užsakomuosius darbus. Gautos lėšos (apie 400 tūkst. Lt) įgalino sukurti bei palaikyti Molekulinės mikrobiologijos laboratoriją ir į mokslinių projektų vykdymą įtraukti mikrobiologijos magistrantus bei doktorantus. Už mikrobiologijos studijų programai bei moksliniams tyrimams iš valstybinių investicijų fondų skirtas lėšas buvo įsigyta baltymų chromatografijai skirta įranga ir universalus fiksuoto bangos ilgio detektorius.

Botanikos ir genetikos katedros laboratorinė įranga yra nusidėvėjusi ir pasenusi. Trūkstant modernios –šiuolaikinės įrangos nėra galimybės atnaujinti mokomosius praktikos darbus genetikos mokomosiose laboratorijose, nes norint studentus išmokyti pažangių metodų reikalinga ir pažangi įranga. 2000 - 2001 m. ŠMM skirtų lėšų mokomųjų laboratorijų įrangai atnaujinti pakako tik 6 mikroskopams įsigyti. Nuo 2003 m. Botanikos ir genetikos katedra dalyvauja Norvegijos Vyriausybės remiamoje edukacinėje programoje. Naudojant programos lėšas Botanikos ir genetikos katedroje modernizuota Molekulinės genetikos laboratorija, įsigyti 2 termocikleriai, elektroforezės aparatai, centrifūga, spektrofotometras, termoblokas ir kt. smulki įranga. Įrengtoje laboratorijoje mokslo darbus vykdo magistrantai ir doktorantai.

1.1.5.2. Vilniaus universiteto Chemijos fakultetas

Studijų materialinė bazė yra nepakankama. Atsilikusi nuo europinio lygio laboratorinė įranga, dauguma mokomosiose laboratorijose naudojamų prietaisų ir įrengimų fiziškai ir/arba morališkai susidėvėję. Su biotechnologija siejasi dalis tyrimų, atliekamų Polimerų chemijos ir Organinės chemijos katedrose. Chemijos fakulteto mokslinis ir pedagoginis personalas – 54 darbuotojai: profesorių – 14, docentų – 18, mokslo darbuotojų – 8, lektorių ir asistentų – 14. Dėstytojų kvalifikacija šiuo metu gera, tačiau jau jaučiamas jaunų kvalifikuotų dėstytojų stygius, todėl perspektyva nėra optimistinė.

17


VGTU Fundamentinių mokslų fakultetas skiria daug dėmesio mokymo proceso priemonių modernizavimui, naujausių mokymo metodų taikymui. Chemijos ir bioinžinerijos katedroje įsteigta Bioinformatikos mokslo laboratorija ir veikia Nanobiotechnologijos mokslo laboratorija. Bioinžinerijos studijų programoje dėsto žymūs šios srities mokslininkai bei praktikai. Magistrantūros studijas vykdo didelis kviestinių dėstytojų skaičius. Šie dėstytojai dirbantys mokslo tyrimo institucijose ar pramonėje, užtikrina moderniausių mokslo žinių pateikimą, aukštą baigiamųjų darbų kokybę.


Biologijos katedra. Iš esmės pagerinti studijų bazę įgalino parama ES SF projektui Formaliam ir neformaliam gamtamoksliniam švietimui skirtos infrastruktūros plėtra ir bazinės įrangos modernizavimas Vytauto Didžiojo universitete ir Lietuvos miškų institute. Vykdant šį projektą (2006 –2007 m.) įrengtos mokomosios laboratorijos ir įgyta nauja įranga. Įrengtos bakalaurų studijoms skirtos mokomosios Mikroskopijos, Ląstelės biologijos, Bioinformatikos laboratorijos, Biologijos katedros Bioorganinės chemijos laboratorija, Aplinkotyros katedros Ekosistemų analizės laboratorija. Atnaujinta fizikos ir chemijos mokomųjų laboratorijų, kuriomis naudojasi ir biologijos bakalauro studijų studentai, bazė. Įsigyta moderni laboratorinė įranga – inkubatoriai mikroorganizmų auginimui, augalų auginimo kamera, autoklavas, termocikleris PGR reakcijai, elektroporatorius, centrifugos, spektrofotometrai, liuminometras, fluorimetras, fluorescentinis mikroskopas, šviesiniai mikroskopai su vaizdų fiksavimo sistemomis, vertikalios ir horizontalios elektroforezės sistemos, skirtos visos studentų grupės apmokymui laboratorinių darbų metu, kompiuteriai ir kita. Laboratorijoje yra visa aparatūra, reikalinga DNR polimorfizmo ir molekulinių žymenų identifikavimo tyrimams. Įkurta funkcionuojanti audinių kultūrinimo ir elektroporacijos tyrimo in vitro laboratorija. Kuriama Proteomikos terminalo laboratorija.

Chemijos katedroje įrengtos Bendrosios ir analizinės chemijos, prof. Vinco Čepinskio fizikinės cheminės analizės bei Spektrinės analizės mokomosios laboratorijos, kuriose vienu metu gali dirbti po 12 studentų. Dėl patalpų ir laboratorinės įrangos trūkumo šios laboratorijos yra perkrautos ir jose papildomai atliekami Organinės chemijos ir Fizikinės chemijos aplinkotyros ir biologijos bakalauro studijų laboratoriniai darbai. Be minėtų laboratorijų katedros darbuotojų iniciatyva pagal bendradarbiavimo sutartis ir iš užsienio fondų paramos įkurtos šios mokslinių tyrimų laboratorijos: Efektyviosios skysčių chromatografijos, Dujų chromatografijos, Kapiliarinės elektroforezės, Kapiliarinės elektrochromatografijos, Mikrosintezės, Mikroanalizės, Masių spektrometrijos ir Mikroskopijos. Dėstytojų kvalifikacija: Chemijos katedroje dirba 1 profesorius, 2 docentai, 1 lektorius ir 1 asistentė, taip pat dėstytojai iš kitų VDU padalinių ir institucijų (3 docentai ir 1 profesorius).

. 1.1.5.5. Kauno technologijos universitetas

Chemijos inžinerijos kryptyje, biotechnologijos specializacijoje dirba kompetentingi ir kvalifikuoti KTU Organinės chemijos, Organinės technologijos, Maisto produktų technologijos, Inžinerinės ekologijos katedrų profesoriai, docentai, mokslo darbuotojai bei Biotechnologijos instituto, Lietuvos miškų instituto specialistai. Visi dėstytojai dirba mokslinį darbą, savo mokslinės veiklos rezultatus nuolat publikuoja užsienio ir šalies mokslo leidiniuose, ruošia mokymo priemones. Dėstytojai disertacijas gynė chemijos (fiziniai mokslai), chemijos inžinerijos (technologijos mokslai), biologijos kryptyse.


Farmacijos fakultetas. Dabartiniame etape tik pradedama formuoti materialinė farmacinės biotechnologijos studijų ir mokslinių tyrimų bazė. Materialinė farmacinės biotechnologijos studijų bazė bus pirmiausiai orientuota į peptidų bei baltymų vaistų formų

18

technologijų kūrimą, analizę ir su šia veikla susijusius mokslinius tyrimus. Dėstytojų kvalifikaciją užtikrins efektyvus bendradarbiavimas su analogiškomis universitetinėmis institucijomis bei farmacinių biotechnologijų pramone. Būtinus reikiamos kvalifikacijos mokslininkus ir dėstytojus planuojama išugdyti per sekančius 5 – 8 metus.


Studijų materialinė bazė Biocheminės analizės technologijos specializacijos tikslų pasiekimui fakultete nėra pilnai sukomplektuota, todėl praktiniai darbai atliekami UAB Fermentas mokymo laboratorijoje. Dėstytojų kvalifikacija atitinka studijų programoje keliamus reikalavimus dėstytojams, minėtos specializacijos dalykams dėstyti kviečiami UAB Fermentas aukštos kvalifikacijos specialistai.

1.1.6. Specialistų rengimo atitiktis darbo rinkos poreikiams

Specialistų kiekio atitikimas mokslo institucijų ir įmonių poreikiams

Priede esančios 1-os lentelės duomenys rodo, kad yra nemažas neatitikimas tarp biotechnologijos subsektoriuje dirbančių specialistų poreikio ir jo patenkinimo. 2007 m. biotechnologijoje dirbo 704 specialistai, išreikštas poreikis – 874 specialistai, t. y. poreikio patenkinimas 81 %. Neatitikimas tarp realiai dirbančių ir pageidaujamų turėti specialistų skaičiaus gali būti sąlygotas 2 priežasčių: specialistų trūkumu ir/arba lėšų specialistų samdymui trūkumu. Pastaroji priežastis greičiausiai yra pagrindinė biudžetinėse organizacijose. Duomenys rodo, kad dabartiniu metu labiausiai trūkstami specialistai yra biochemikai, molekuliniai biologai bei genetikai. Taip pat gerokai trūksta bioinformatikų, chemikų ir bioinžinierių. Bioinformatikų trūkumas realiai gali būti dar didesnis, kadangi mokslo institucijose ir verslo įmonėse nepakanka informacijos apie kompiuterinių metodų taikymo biomedicininiuose tyrimuose perspektyvas ir galimybes. Populiariai šią situaciją būtų galima palyginti su mažu knygų poreikiu beraščių visuomenėje. Būtinas atitinkamų žinių platinimas per jaunus specialistus, įsiliejančius į įmonių, mokslo institucijų, atliekančių biomedicinius tyrimus veiklą.

Ilgalaikio specialistų poreikio duomenys pateikiami 2 Priede 15 lentelėje ir 2.3.1 skyr.

Specialistų tinkamumas darbui:

Specialistų tinkamumą darbui nulemia daug faktorių, tarp kurių svarbiausi yra: studijų programų turinys, dėstytojų ir mokslininkų, dalyvaujančių mokymo procese, atitiktis studijų poreikiams, dėstymo metodika, mokymo laboratorijų aprūpinimas būtinais studijoms prietaisais ir medžiagomis, galimybė atlikti praktiką mokslo įstaigose ir verslo įmonėse, mokymosi motyvacija ir kt.

Biotechnologijos subsektoriuje dirbančių specialistų studijų programos paprastai apima visus būtinus specialistui parengti dalykus. Tačiau daugelio patyrusių biotechnologijos praktikų nuomone studijų programose santykinai mažai vietos skiriama tiksliesiems mokslams - matematikai, fizikai, chemijai, t.y. baziniam universitetinio lygio išsilavinimui, kuris būtinas specialybės disciplinų įsisavinimui ir suvokimui šiuolaikiniame lygyje. Pažymėtina, kad tik geras bazinis išsilavinimas padeda gerus mokymosi visą gyvenimą pagrindus. Tai matosi ir lyginant studijų programas su V. Europos universitetų studijų programomis. Dėstymo metodika Lietuvos universitetuose turėtų būti tobulinama: santykinai daug vietos užima žinių perteikimas, tačiau mažai – išmokymas naudotis žiniomis. Kitaip tariant, paskaitų ir pratybų santykis nėra optimalus. Pastaraisiais metais pagerėjo universitetų mokymo laboratorijų techninė būklė, ypač Vilniaus ir Vytauto Didžiojo universitetuose. Pasinaudojant ES SF lėšomis buvo įrengtos naujos mokymo laboratorijos, sudarytos sąlygos studentams praktiškai įsisavinti svarbiausius biotechnologinius metodus. Pagrindinės

19

biotechnologijos įmonės (ypač UAB Fermentas) ir institutai (Biotechnologijos, Biochemijos, Botanikos ir kt.) sudaro geras sąlygas atlikti baigiamuosius bakalauro ir magistro darbus, geriausi studentai turi galimybes susipažinti su būsimojo darbo specifika. Apibendrinant galima tvirtinti, kad daugumos specialybių specialistų tinkamumas darbui gali būti vertinamas patenkinamai.

Tačiau biotechnologijos verslo atstovų nuomone VU mikrobiologijos specialybės absolventų parengimas neatitinka pramonės reikalavimų. Priede 1 lentelės duomenys rodo, kad tik mokslo ir studijų institucijos išreiškė poreikį mikrobiologams. Pramonės įmonės tokio poreikio neparodė, nors realiai šiuolaikinio lygio mikrobiologų paklausa yra didelė ir jos nepatenkinimas įvardijamas kaip vienas iš augimą ir plėtrą ribojančių faktorių. Tokia padėtis neturėtų toliau tęstis. Detaliau apie studijų kokybės gerinimo priemones kalbama skyr. 2.3.2.

1.2. Biotechnologijos mokslo apžvalga

Biotechnologija pagrįstai priskiriama aukštųjų technologijų sričiai. Tai reiškia, kad moksliniai tyrimai ir jų rezultatų komercinimas yra būtina sąlyga norint sėkmingai veikti šioje srityje. Lietuvoje yra gana daug mokslo institucijų arba jų padalinių, kurie vykdo biotechnologinio pobūdžio tyrimus. Didžiausi bei toliausiai pažengę moksliniai centrai yra Biotechnologijos institutas, Biochemijos institutas, Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakulteto katedros, UAB Fermentas, Sicor Biotech moksliniai padaliniai. Tačiau susidomėjimas biotechnologijos metodų galimybėmis yra labai didelis ir biotechnologinio pobūdžio darbai kvalifikuotai vykdomi daugelyje kitų mokslinių centrų.

LR Vyriausybė 2003 m. gruodžio 22 d. nutarimu Nr. 1645 patvirtino Aukštųjų technologijų plėtros programą. Šios programos tikslas – padėti plėtoti Lietuvoje jau esamas aukštųjų technologijų gamybos kryptis, perspektyvias pasaulio mastu ir turinčias mokslinį potencialą, kuris įgalina gaminti produktus, konkurencingus pasaulio rinkoje. Programoje pažymėta, kad „biotechnologija tampa svarbiausiu artimiausių dešimtmečių ekonomikos vystymosi veiksniu, taigi būtina imtis kryptingų ilgalaikių priemonių šios technologijos potencialo naudojimui užtikrinti“. Vykdant šią programą konkurso būdu buvo atrinkti 5 projektai, kurių vykdymui skirta 4 397 tūkst. Lt. Programos vykdyme dalyvavo Biotechnologijos, Biochemijos, Botanikos, VU Onkologijos, VU Imunologijos institutai ir kitos mokslo institucijos, pramonės įmonės UAB Fermentas, UAB Sicor Biotech, UAB Biota ir kt. Detalesnė informacija apie programos vykdymą pateikta Priede, 3 lentelėje.

2006 m. spalio 24 d. LR Vyriausybė nutarimu Nr. 1048 patvirtino atnaujintą Aukštųjų technologijų plėtros 2007 – 2013 m. programą. Joje konstatuota, kad „modernioji biotechnologija ir toliau išlieka viena perspektyviausių technologinės plėtros krypčių ir didžiausias investicijų subsektorius pasaulyje“. Programos vykdymas bus pradėtas artimiausiu metu.

LR Vyriausybė 2002 m. liepos 17 d. LRV nutarimu Nr. 1182 Dėl prioritetinių Lietuvos mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros krypčių patvirtinimo prioritetine kryptimi patvirtino kryptį genomika ir biotechnologijos sveikatai ir žemės ūkiui. Detalesnė informacija apie programos vykdymą pateikta Priede, 4 lentelėje.

Analogišku 2007 m. vasario 7 d. LRV nutarimu Nr. 166 genomika ir biotechnologijos sveikatai ir žemės ūkiui vėl patvirtinta prioritetine mokslinių tyrimų eksperimentinės plėtros kryptimi.

Pastaruosius kelerius metus pasaulyje pradėjo formuotis nauja pramonės sritis – pramoninė biotechnologija, arba baltoji biotechnologija. Pramoninės biotechnologijos paskirtis – gaminti įvairius cheminius produktus iš atsinaujinančių, daugiausia augalinės

20

kilmės, žaliavų, apibendrintai vadinamų biomase (grūdai, augalininkystės atliekos, mediena, medžio perdirbimo atliekos, specialiai pramoniniam perdirbimui auginami augalai ir kiti). Plėtojant pramoninę biotechnologiją naftą, kaip cheminės pramonės žaliavą, pamažu turėtų išstumti atsinaujinančios žaliavos. Gamybos procesuose stengiamasi kuo dažniau naudoti fermentus, t.y. įgyvendinti biokatalizės procesus. Lietuva, viena iš pirmųjų R. ir C. Europos šalių, kurioje pradedami moksliniai tyrimai šioje perspektyvioje srityje. LR Vyriausybė 2006 m. spalio 24 d. nutarimu Nr. 1050 patvirtino Pramoninės biotechnologijos plėtros Lietuvoje 2007 – 2010 m. programą. Programos tikslas – mažinti Lietuvos priklausomybę nuo importuojamų neatsinaujinančių žaliavų, taip efektyviau naudoti turimus žemės ūkio ir miškų išteklius, mažinti aplinkos taršą ir šiltnamio efektą, plėtoti moderniąsias technologijas. Programos uždaviniai yra kurti cheminių medžiagų gavimo iš biomasės technologijas; kurti biotechnologinius produktus ir biodiagnostinius metodus pramonei, žemės ūkiui ir sveikatos apsaugai; kurti biokatalizatorius ir biokatalitinius procesus; efektyviau naudoti vietines žaliavas, tinkamas pramoninei biotechnologijai bei kurti naujus biomasės šaltinius. Programos vykdymo konkursui 2007 m. pateikti 23 projektai.

1.2.1. Mokslo institucijose vykdomų biotechnologijos tyrimų tematika

1.2.1.1. Vilniaus universitetas

Biotechnologijos srities moksliniai tyrimai vykdomi 3-se Gamtos mokslų fakulteto katedrose ir Chemijos fakulteto Polimerų chemijos bei Organinės chemijos katedrose. Biotechnologijoje naudojami metodai plačiai pritaikomi Medicinos fakulteto Žmogaus ir medicininės genetikos katedroje vykdomuose darbuose.

1) Biochemijos ir biofizikos katedra (GMF)

Katedroje tiriama eukariotinių ląstelių DNR – baltyminių kompleksų struktūra ir funkcijos; biologinių ir dirbtinių membranų barjerinės savybės; citotoksinės ląstelių žūties biocheminiai mechanizmai. Taikomųjų tyrimų pagrindinės temos yra – hidrofobinių teršalų membranotoksinio poveikio mechanizmų tyrimas; molekulinių ląstelės komponentų, svarbių ląstelės atsakui į aplinką, klinikinės reikšmės tyrimai.

2) Augalų fiziologijos ir mikrobiologijos katedra (GMF)

Prokariotų fenotipinės ir molekulinės taksonomijos tyrimai bei filogenetinė analizė; žūties ir prionizacijos raiška mielių Saccharomyces cerevisiae ląstelėse. Tinkamų biotechnologiniams procesams prokariotų paieška ir analizė. Vykdomas projektas: Mikrobiologija ekologinės žemdirbystės efektyvumui ir saugių maisto produktų gamybos plėtrai (EKOTECHNA), Žemės ūkio ministerijos užsakymu.

3) Botanikos ir genetikos katedra (GMF)

Augalų polimorfizmas, genomo stabilumas ir jį keičiantys veiksniai; epigenetinių mechanizmų svarba atsakuose į biotinius (patogenus) ir abiotinius (metalo pertekliaus šoką) veiksnius; antropogeninių ir gamtinių veiksnių genotoksiškumo žmonėms, gyvūnams ir augalams įvertinimas ir genotoksinio veikimo mechanizmų tyrimas. Taikomieji tyrimai - indukuoto augalų atsparumo patogenams tyrimai; augalų genetinių išteklių racionalaus panaudojimo tyrimai. Revetrantų panaudojimas ir indukuoto atsparumo patogenams tyrimas, vykdomas kartu su Lietuvos žemdirbystės ir Botanikos institutais.

4) Polimerų chemijos katedra (ChF)

Katedroje jau apie 10 metų sintetinami ir tiriami įvairūs polimeriniai nešikliai (poliuretaniniai, modifikuoto chitozano), kurie panaudoti fermentams (galaktozidazei, šarminei fosfatazei, lipazei, pululanazei, maltogenazei) imobilizuoti. Gautų imobilizuotų

21

preparatų aktyvumas ir stabilumas yra pakankamai dideli, todėl galėtų būti taikomi biotechnologijos pramonėje. Katedroje virš 5 metų vykdomi darbai gamtinės kilmės polimero chitozano modifikavimo srityje, tarp jų, polietilenglikoliu ir gamtinės kilmės oligomerais – dekstranu, inulinu, alginatais. Taip pat jau keletą metų sintetinami katijoniniai polimerai, taikytini genų transfekcijoje. Dirbant kartu su UAB Fermentas, sukurti efektyvūs genų transfekcijos agentai. Katedra dalyvauja dviejuose Pramoninės biotechnologijos plėtros Lietuvoje programos projektuose.

5) Organinės chemijos katedra (ChF)

Bendradarbiaujant su Biotechnologijos institutu vykdomi naujų vaistinių medžiagų paieškos darbai.

6) Žmogaus ir medicininės genetikos katedra (MF)

Atliekami genomo įvairovės tyrimai lietuvių populiacijoje. Atliktas DNR žymenų tyrimas 5 genuose, susijusiuose su lūpos/gomurio nesuaugimais. Vykdyti du LVMSF finansuojami projektai: Žmogaus genomo įvairovės ypatumų nulemti aterosklerozės patogenezės mechanizmai (projektas ATHEROGEN) ir Retų paveldimų ligų diagnostikos, gydymo ir prevencijos Lietuvoje plėtra (projektas RETAGEN).

1.2.1.2. VU Imunologijos institutas

2004 m. institute įkurta Imunotechnologijos laboratorija. Panaudojant ES SF paramą 2007 m. sukomplektuota Ląstelių kultūrų standartizacijos laboratorija.

Vykdoma naujų mikrobinės ir gyvūninės kilmės imunostimuliatorių paieška ir jų tyrimas. Tiriami antimikrobiniai fermentai bei maisto baltymų hidrolizatai, pasižymintys imunostimuliacinėmis savybėmis. Vystoma baltymų bifunkcinio (antimikrobinio / imuno-stimuliuojančio) poveikio teorija. Vykdomi biologiškai aktyvių molekulių (melatonino, granulocitų kolonijas stimuliuojančio faktoriaus, interferonų, interleukinų) poveikio imuninei sistemai tyrimas. Receptorių, asocijuotų su G-baltymais, klonavimas ir jų funkcijų tyrimai. Atliekami matematinio imuninės sistemos procesų modeliavimo darbai.

Pagrindinės taikomųjų tyrimų temos yra: Hibridomų ir monokloninių antikūnų kūrimas. Sukurti monokloniniai antikūnai (MA) receptoriams asocijuotiems su G-baltymais, MA, atpažįstantys interferono alfa subtipus, interferono gama linijinius ir konformacinius epitopus, žmogaus immunoglobulinų epitopus, kai kuriuos žmogaus hormonus. Minėtus MA galima taikyti mokslo ir diagnostikos tikslais. Imunocheminių detekcijos sistemų rengimas, imunosensorių tyrimai, DNR biosensorių kūrimas ir taikymas. Kamieninių ląstelių integracijos ir išgyvenamumo bei funkcinio pajėgumo patologiniame židinyje tyrimai. Alternatyvių polikloninių antikūnų šaltinių paieška (pvz. kiaušinių trynio IgY), jų gavimo ir gryninimo metodų tobulinimas. Biosintetinių molekulių (citokinų, antikūnų) imobilizavimas gelius formuojančiose medžiagose: vaistų formų išoriniam vartojimui kūrimas, stabilumo bei biologinio ir toksikologinio poveikių tyrimai in vitro ir in vivo.

1.2.1.3. VU Onkologijos institutas

Pagrindinės institute vykdomų tyrimų temos yra biotechnologinių vaistų veikimo tyrimai ir onkologinių ligonių gydymo individualizacijos tyrimai. Lietuvoje yra moderniška biotechnologinės farmacijos įmonė – UAB Sicor Biotech, gaminanti rekombinantinius baltymus – vaistinius preparatus interferoną-alfa2b ir filgrastimą. Instituto mokslininkai bendradarbiauja su UAB Sicor Biotech, tirdami šių vaistinių preparatų klinikinį efektyvumą. Viena iš perspektyviausių krypčių šiuolaikinėje onkologijoje yra gydymo individualizavimas, t.y. biožymenų, rodančių individualaus paciento jautrumą tam tikram vaistiniam preparatui nustatymas. VU Onkologijos instituto mokslininkai inkstų vėžiu sergančių pacientų kraujuje yra nustatę limfocitų populiaciją, kurios kiekiai leidžia prognozuoti gydymo interferonu-alfa

22

efektyvumą. Vykdant LVMSF finansuojamą Aukštųjų technologijų plėtros programos projektą, kartu su UAB Sicor Biotech buvo pradėta kurti individualizuoto vėžio gydymo molekulinių žymenų sistema. Siekiant individualizuoti onkologinių ligonių gydymą ir išvengti toksinio chemoterapinių vaistų efekto pradėta vykdyti farmakogenetinė aromatazės inhibitorių, kamptotecino analogų bei tiopurino grupės vaistų studija.

1.2.1.4. VU Ekologijos institutas

Biotechnologijos mokslinių tyrimų tematika

Ekologijos institute naudojami molekuliniai metodai specifinių ekologijos problemų sprendimui (molekulinė ekologija). Naudojant mikrosatelitinius DNR žymenis atliekama vandens paukščių genetinės struktūros analizė siekiant atskleisti tarppopuliacinius genetinius ryšius taip papildant žinias apie vidurūšinės įvairovės mastą bei priežastis, lemiančias migracinės elgsenos pokyčius R. Europoje. Sarkocistų, parazituojančių vandens paukščių raumenyse ribosominės DNR sekų nustatymas panaudojamas rūšinės įvairovės bei taksonominės padėties Sarcocystidae šeimoje identifikavimui. Helmintų įvairovės ir galutinių šeimininkų populiacijų bei ekologinės šeimininkų – parazitų koadaptacijos tyrimai naudojant DNR sekų analizę. Atliekami gyvūnų feromonų biosintezės organizme tyrimai, susiję su Δ11-desaturazės veikimu.


Chemijos ir bioinžinerijos katedra (FMF)

Vykdomi substratų dokingo bei molekulinės dinamikos tyrimai peroksidazėse. Ab initio kvantocheminiais ir molekulinės dinamikos skaičiavimais analizuojami skirtingu reaktingumu peroksidazei pasižymintys substratai. Tyrimų rezultatai leidžia paaiškinti fundamentinius biokatalizės principus.

2003 – 2006 m. buvo vykdomas Lietuvos valstybinio mokslo ir studijų fondo remiamas projektas Heterogeninių procesų ir sistemų veikimo mechanizmų kompiuterinis modeliavimas. Šiame darbe skaitiniais metodais buvo modeliuojamos Arthromyces ramosus peroksidazės neaktyvios ir katalitiškai aktyvios formų (ARP I/II) mutantinių baltymų tretinės struktūros. Buvo nustatyta, kad MODELLER ir SWISS-MODEL patikimai, lyginant su jau kristalografinėmis rCiP mutanto (PDBID: 1YHF) ir ARP (PDBID: 1ARP) struktūra, nuspėjo tretinę baltymo struktūrą. Struktūros optimizacija panaudojant molekulinę dinamiką nepagerina modeliuojamų baltymų struktūrų modelių kokybės. Kitas LVMSF remiamas projektas Hibridiniai nanodariniai: surinkimas, atpažinimas, manipuliavimas buvo vykdomas 2005 – 2006 metais. Parinkus sąlygas ant AuNd adsorbuota augalinė (HRP) peroksidazė.

Vykdomi taikomieji tyrimai: Rekombinantinis kiaulės augimo hormonas technologinio proceso tyrimui buvo renatūruojamas taikant skiedimo renatūracijos buferiu metodą. L-Arg efektyviai slopino tuo pačiu metu su renatūracija vykstančią augimo hormono agregaciją, kuri vyksta esant didelei baltymo koncentracijai renatūracijos buferyje. Tyrimai rodo, kad L-Arg gali būti taip pat sėkmingai panaudotas agregacijai slopinti kitų stuburinių augimo hormonų, ekspresuotų E. coli, renatūravimo iš intarpinių kūnelių procese.


VDU Gamtos mokslų fakultete yra 4 katedros: Aplinkotyros, Biologijos, Chemijos ir Fizikos bei VDU Kauno botanikos sodas.

1) Biologijos katedra (GMF)

Katedroje moksliniai tyrimai vykdomi 2 kryptimis. Viena iš jų yra stiprių elektrinių laukų poveikio ląstelėms ir audiniams tyrimai. Juos vykdant sukurta ląstelių elektroporacijos teorija, kuria remiantis toliau vykdomi šio proceso mechanizmo tyrimai ir ieškoma praktinio

23

taikymo galimybių. Kita tyrimų kryptis yra molekulinė ekologija – genetinės informacijos kintamumo ir ekspresijos bei ląstelės energetinių procesų reguliacijos ir adaptacijos mechanizmo tyrimai. Atliekant kompleksinius įvairių ekologinės sistemos atskirų grandžių genetinės charakteristikos tyrimus pagal izofermentų bei DNR polimorfizmą nustatomas gyvūnų genetinio kintamumo vaidmuo evoliuciniame biosistemų formavimosi adaptaciniame procese.

Taikydami elektroporaciją antinavikinių vaistų įstūmimui į pelių modelinius navikus ištirtas bleomicino ir ciklofosfamido priešnavikinis poveikis. Toks navikų gydymo metodas vadinamas elektrochemoterapija. Biotechnologijai svarbūs yra genų elektropernašos į ląsteles tyrimai. Gauti rezultatai rodo, kad derinant aukštos įtampos mažos trukmės elektrinio lauko impulsus su mažo stiprio ilgos trukmės impulsais, galima efektyviai perkelti kai kuriuos genus į raumenų skaidulas.

2) Chemijos katedra (GMF)

Katedroje rengiami cheminės analizės specialistai, kurių dauguma yra gavę pagrindus biomedicinos mokslų krypties Aplinkotyros ir Biologijos katedrų bakalauro studijose. Todėl didelė dalis studentų baigiamųjų darbų yra iš fitocheminės analizės ir augalų biotechnologijos. Atliekami cheminės analizės metodų vystymo darbai, apjungiant chromatografiją, kapiliarinę elektroforezę su įvairiais detekcijos metodais. Plėtojami skirstymo metodai, ypatingai mikroanalizės metodai, biologinių bandinių kokybinei ir kiekybinei analizei atlikti. Kartu su LSDI atliekami augalų epigenetiniai ir molekuliniai tyrimai žydėjimo teorijai plėtoti.

Vykdomi projektai orientuoti į augalų biotechnologiją, siekiant pagerinti vaistinių augalų produktyvumą ir žaliavos kokybę. Kartu su Kauno botanikos sodu, Botanikos institutu ir Lietuvos žemės ūkio universitetu parengtas projektas pagal prioritetinių krypčių mokslinę programą Vaistinės augalinės žaliavos kokybės gerinimas panaudojant biotechnologijas.

1.2.1.7. Kauno technologijos universitetas

1) Organinės chemijos katedra ( ChTF)

Taikomieji tyrimai:

Katedroje yra Augimo reguliatorių sintezės mokslo grupė. Grupės mokslinių tyrimų tikslas – naujų biologiškai aktyvių junginių paieška, jų poveikis augalų organogenezei bei įvairių heterociklinių junginių poveikis augalų patogenams. Modelinių augalų, vaistinių augalų, aliejinių augalų ląstelių ir audinių kultūrų gavimas ir mikrodauginimas in vitro bei antrinių metabolitų kitimo įvertinimas Arabidopsis thaliana L. ir rapsų (Brassica napus L.) augaluose. Tuo tikslu atliekami molekuliniai – genetiniai tyrimai, identifikuojami gliukozinolatai augalų audiniuose.

Kita svarbi kryptis yra chromatografinių sorbentų sintezė bei jų taikymas baltymų išskyrimui ir gryninimui. Makroporėtos celiuliozės pagrindu yra pagamintos stacionarios fazės įvairių rūšių preparatinei baltymų chromatografijai: jonų mainų, hidrofobinės sąveikos, lektinų afininei, metalo chelatinei chromatografijai. Bendradarbiaujant su UAB Sicor Biotech, hidrofobinės sąveikos chromatografinės stacionarios fazės optimizuotos rekombinantinio interferono-alfa2b gryninimui, ištirtas metalo chelatinių sorbentų taikymas rekombinantiniam žmogaus augimo hormonui (somatotropinui) išskirti tiek iš nevalyto E. coli ląstelių ekstrakto, tiek iš technologinio tirpalo po dviejų valymo stadijų. Ištirta glikoproteinų sorbcija sorbentais, turinčiais prikabintus lektinus Con A ir WGA. Makroporėta celiuliozė taip pat taikoma fermentų imobilizavimui (bendradarbiaujama su Vilniaus universitetu, Vroclavo technikos universitetu bei Biotechnologijos institutu).

24

2) Organinės technologijos katedra (ChTF)

Žr. 1.2.2.4.

3) Procesų valdymo katedra (EVIF)

Pagrindinės temos. Biotechnologinių procesų hibridinių matematinių modelių sudarymo metodikos kūrimas ir tobulinimas. Tipinių biotechnologinių procesų matematinių ir eksperimentinių optimizavimo metodų kūrimas ir tobulinimas. Tiesiogiai nematuojamų biotechnologinių parametrų valdymo metodų kūrimas. Rekombinuotų baltymų biosintezės procesų matematinis modeliavimas ir optimizavimas. Nuotekų valymo biotechnologinių procesų modeliavimas ir optimalus valdymas. Periodinių ir periodinių su pamaitinimu fermentacijos procesų technologinių parametrų netiesinio valdymo algoritmų kūrimas.

Atlikti eksperimentinės plėtros darbai: Naftos teršalų biologinio valymo ir biopreparatų gamybos technologinių procesų optimizavimas. Metantanko proceso optimizavimas ir adaptyvus valdymas. Programinis paketas tipinių biotechnologinių procesų hibridiniams modeliams identifikuoti.

1.2.1.8. Lietuvos žemės ūkio universitetas

1) Agrobiotechnologijos laboratorija (AF)

Laboratorijoje vykdomi aliejinių augalų tyrimai generatyvinių ir somatinių ląstelių lygmenyje. Parengtos rapsų ir sėmeninių linų regeneracijos iš įvairių eksplantų technologijos. Biotechnologinėmis priemonėmis kuriama aliejinių augalų genetinė įvairovė, vykdomas gautų rekombinantų kokybinių ir kiekybinių rodiklių įvertinimas. 2003 – 2006 metais laboratorijos darbuotojai dalyvavo prioritetinių Lietuvos mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros krypčių projekte Augalų adaptyvumas ir jo reguliavimas biotechnologinėmis priemonėmis.

2) Aplinkos institutas

Institutas šiuo metu yra pagrindinė biodegalų technologijų mokslinių tyrimų vieta. Institute parengta skystųjų biodegalų gamybos ir panaudojimo programa. Vykdyti tyrimai, tiesiogiai susiję su biodegalų problematika: augalinio aliejaus ir rapsų metilesterio (biodyzelino) kokybės tyrimas; bevandenio etanolio panaudojimo daugiakomponenčio biodyzelino gamybai galimybės bei tokių degalų techninis ekonominis įvertinimas; biodujų gamybos iš augalinės biomasės ir jos mišinių su žemės ūkio gamybos atliekomis technologijų tyrimas; žalio glicerolio (biodegalų atliekos) panaudojimo energetinėms reikmėms studija; glicerolio fazės racionalus panaudojimas ir riebalų rūgščių metilesterių kokybės tobulinimas; esamų biodegalų gamybos technologijų tobulinimas ir parengimas antrosios kartos biodegalų gamybai; daugiakomponenčių biodegalų optimalios sudėties savybių tyrimai, poveikio aplinkai įvertinimas ir techninis ekonominis pagrindimas. Vykdytas biodegalų gamybos atliekų efektyvaus panaudojimo energetinėms reikmėms technologiniuose procesuose galimybių tyrimas ir įvertinimas. Parengta ir išplatinta medžiaga Biodegalų ir bioalyvų naudojimas Lietuvoje (2004 m.).


1) Farmacijos fakultetas

Biotechnologijos srities tyrimai iki šiol buvo vykdomi tik epizodiškai, bendradarbiaujant su biotechnologijos įmonėmis. Tačiau fakultete yra suinteresuotumas pradėti sistemingus baltyminių vaistų tyrimus.

2) Kardiologijos institutas

Tiriamos nukleotidų sekos polimorfizmų kombinacijos, kurios drauge su aplinkos veiksniais, fenotipo savitumais būtų išeminės širdies ligos ar insulto išsivystymo

25

prognoziniais veiksniais. Tuo tikslu kuriamas DNR mėginių bankas, reprezentuojantis Lietuvos populiaciją. Atsitiktinės atrankos būdu iš gyventojų, sudaroma tiriamųjų pagal amžių ir lytį stratifikuota imtis, atspindinti miesto (n = 7000) ir kaimo gyventojus (n = 600).

Siekiant į klinikinę praktiką įdiegti autologinių ląstelių implantaciją į pažeistą miokardą pradėti tirti kamieninių ląstelių dauginimosi, diferenciacijos, žūties molekuliniai mechanizmai, persodinamų ląstelių integracijos pažeistame audinyje ypatumai; homo- ar ksenograftų, reikalingų kardio- ir angiochirurgijai tyrimai ir gamyba.

1.2.1.10. Lietuvos veterinarijos akademijos Gyvulininkystės institutas

Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys: genų, lemiančių žemės ūkio gyvūnų kokybinius požymius, paieška ir tyrimai; naminių paukščių linijų bei veislių bioįvairovės tyrimai, panaudojant genetinius žymenis; įvairių aplinkos faktorių poveikio gyvūnų ovocitų gyvybingumui in vitro tyrimai; ilgalaikio žinduolių gametų išsaugojimo žemose temperatūrose procesų tyrimai; biotechnologijos produktų įtakos tyrimas, gaminant saugius, ekologiškus žaliuosius pašarus.

1.2.1.11. Biotechnologijos institutas

Fundamentiniai tyrimai:

Institute tiriama restrikcijos endonukleazių struktūra ir jų katalitinio veikimo molekuliniai mechanizmai. Šiuo metu yra žinoma apie 3000 restrikcijos fermentų, kurie atpažįsta >250 skirtingų nukleotidų sekų ir “perkerpa” DNR molekulę tam tikru atstumu nuo atpažinimo sekos. Dėl šios savybės restrikcijos endonukleazės tapo nepakeičiamais „molekuliniais įrankiais”, kurių pagalba galima pertvarkyti DNR. Tačiau, kol kas nelabai daug yra žinoma, kaip jos sugeba atskirti “savo” nukleotidų seką nuo kitų. Iki šiol nėra aišku, ar skirtingi fermentai DNR atpažinimui ir katalizei naudoja vienodus ar skirtingus mechanizmus.

Atsakymų į šiuos klausimus ieškoma panaudojant įvairius metodus: Rentgeno spindulių difrakcijos metodu nustatomos restrikcijos endonukleazių erdvinės struktūros; panaudojant kryptingos mutagenezės metodą tiriamas atskirų amino rūgščių vaidmuo specifiniame nukleotidų sekos atpažinime ir katalizėje; panaudojant kinetinius, spektroskopinius, biocheminius ir termodinaminius metodus tiriami restrikcijos endonukleazių sąveikos su DNR mechanizmai. Nustatytos 9 restrikcijos endonukleazių erdvinės struktūros, kas sudaro ~ 40 % visų pasaulyje nustatytų šių fermentų struktūrų. Nustatyta pirmos tetramerinės (NgoMIV) bei pirmos 8 bp porų seką atpažįstančios restrikcijos endonukleazės (SdaI) struktūros. Pirmą kartą parodyta, kad restrikcijos endonukleazė (Ecl18kI), sąveikaudama su atpažinimo seka, “išsuka” nukleotidų porą iš atpažinimo sekos. Nustatyta pirmos restrikcijos endonukleazės (BfiI), kuri karpo DNR be Mg-jonų struktūra, ištirtos jos biocheminės savybės ir katalizės mechanizmas.

Kita fundamentinių tyrimų kryptis yra DNR metilinimo tyrimai. Vienas svarbiausių paskutinių metų įvykių moksle, padaręs perversmą biologinėse disciplinose ir klinikinėje medicinoje, buvo Žmogaus genomo projektas. Tačiau „perskaičius“ genomą tapo aišku, kad tai tik žmogaus biologijos supratimo pradžia. Nežiūrint genetinio tapatumo, skirtingų audinių ar organizmų ląstelės yra nevienodos ir atlieka visiškai skirtingas funkcijas. Pagrindinė šių skirtumų priežastis slypi epigenetinėje genų reguliacijoje – reiškinyje, kuris, nepaisant didelių pastangų, iki šiol yra nepakankamai ištirtas ir laikomas viena didžiausių biologijos problemų. Vienas pagrindinių epigenetinės reguliacijos veiksnių yra DNR metilinimas. Nustatyta, kad DNR metilinimo pokyčiai koreliuoja su ankstyvaisiais sindromais ir vėžiu, o kitų žmogaus ligų, tokių kaip autizmas, astma ar diabetas, atveju padidina tikimybę jomis susirgti. DNR metilinimą realizuoja fermentai metiltransferazės, kurie perneša metilo grupę nuo universalaus kofaktoriaus S-adenozilmetionino (AdoMet) ant DNR bazių griežtai apibrėžtose

26

sekose. Institute panaudojant šiuolaikinius molekulinės biologijos ir struktūrinės makromolekulių analizės metodus, vykdomi fundamentiniai DNR ir RNR metiltransferazių struktūros ir veikimo mechanizmo tyrimai. Gauti nauji duomenys apie metilazių struktūros elementus, lemiančius katalitinį šių fermentų aktyvumą, yra svarbūs tiek fundamentiniam DNR bazių modifikacijos mechanizmų supratimui, tiek kuriant naujus šių fermentų inhibitorius, turinčius aukštą potencialią priešvėžinėje terapijoje.

Instituto Bioinformatikos laboratorijoje atliekami tyrimai apima dvi pagrindines kryptis, kurios abi susijusios su baltymų sekų ir struktūrų informacija: 1) metodų kūrimas baltymų sekų lyginimui, baltymų struktūrų vertinimui, analizei ir modeliavimui; 2) kompiuterinių metodų taikymas individualių baltymų bei jų kompleksų charakterizavimui trimačių struktūrų kontekste. Svarbiausias dėmesys skiriamas su DNR sąveikaujantiems baltymams, ypač tiems, kurie susiję su fundamentiniais gyvybiniais procesais – DNR replikacija, reparacija ir rekombinacija.

Baltymų sekų tyrimai dažnai padeda suprasti, ką baltymas daro. O baltymo erdvinę struktūrą yra būtina žinoti, jei norima visapusiškai suprasti kaip baltymas atlieka savo funkcijas. Tačiau eksperimento būdu nustatyti erdvines baltymų struktūras yra brangu ir sudėtinga, todėl vis dažniau baltymų erdvines struktūras bandoma gauti kompiuteriniais modeliavimo metodais. Institute sukurti modeliavimo metodai yra išbandyti pasaulio mastu vykdomuose konkursuose. 2004 m. Bioinformatikos laboratorijos rezultatai lyginamojo modeliavimo kategorijoje buvo priskirti prie pačių geriausių.

Baltymų struktūrų ir jų sąveikų charakterizavime, be kita ko taikant ir institute sukurtus modeliavimo metodus, taip pat yra svarių pasiekimų. Kaip taisyklė, tokie tyrimai atliekami bendradarbiaujant su eksperimentus atliekančiais mokslininkais. Pora pavyzdžių. Vienas iš jų – tai keleto DNR reparacijoje dalyvaujančių žmogaus baltymų funkcinės sąveikos tyrimas. Pasinaudojus baltymų modeliavimo ir sekų analizės metodais buvo charakterizuota baltymo MYH ir baltymų komplekso 9-1-1 sąveika, vėliau patvirtinta eksperimento būdu. Šios sąveikos charakterizavimas – svarbus žingsnis studijuojant DNR reparacijos procesus žmogaus organizme. Kitas pavyzdys - iš modeliavimo pritaikymo biotechnologijoje. Šio darbo rezultate sukonstruota pirma pasaulyje aktyvi II tipo restrikcijos endonukleazė su visiškai nauju, gamtoje dar neaptiktu, DNR specifiškumu. Tai rodo didelį modeliavimo potencialą modifikuojant ar kuriant baltymus su norimomis savybėmis.

Taikomieji tyrimai:

Institute kuriami nauji, specifiškai su nukleorūgštimis sąveikaujantys fermentai su programuojamomis savybėmis, kurie turi didžiulę perspektyvą kryptingam genomų pertvarkymui bei modifikacijai ir atveria visiškai naujas galimybes medicinoje. Tokių naujų fermentų kūrimas yra paremtas modernių baltymų inžinerijos, kryptingos evoliucijos ir kt. metodų panaudojimu. Šie darbai labai aktualūs pramonei (UAB Fermentas). Vykdant Aukštųjų technologijų plėtros programą 2003 – 2006 m., šioje srityje jau sukurtas neblogas įdirbis. Parodyta, kad panaudojant restrikcijos endonukleazes, baltymų inžinerijos metodais galima sukurti naujus DNR karpymo fermentus. Siekiant pritaikyti fundamentinių tyrimų metu įgytas žinias, dalyvaujama Europos Bendrijos FP6 programos projekte Meganucleases for gene replacement, kurio tikslas yra sukurti “molekulinius įrankius” kurie gali būti panaudoti genų terapijoje.

DNR metiltransferazių mechanizmo tyrimų pagrindu, institute kuriami naujo tipo molekuliniai įrankiai biotechnologijai. Bendradarbiaujant su kolegomis Reino-Vestfalijos technikos universitete (Aachenas, Vokietija) buvo pirmąkart susintetinti kofaktoriaus AdoMet analogai, kurie vietoj pernešamos metilo grupės turi ilgas anglies atomų grandines. Šis išradimas įgalino tiesioginį kovalentinį DNR ir kitų biopolimerų žymėjimą specifinėse vietose metiltransferazių pagalba (mTAG technologija), atverdamas kelius naujos kartos molekulinių

27

tyrimo įrankių bei diagnostikos priemonių sukūrimui. Patiekus paraišką tarptautiniam patentui, komerciniam išradimo realizavimui buvo sudaryta licencijos sutartis su stambia Vokietijos kompanija Qiagen.

Viena iš tradicinių instituto mokslinės veiklos krypčių yra restrikcijos ir modifikacijos (RM) reiškinio molekuliniai ir genetiniai tyrimai. Institute sukaupta didelė patirtis klonuojant restrikcijos modifikacijos sistemas (klonuota daugiau nei 50 RM sistemų genų), analizuojant RM genų raišką ir jos reguliaciją, modifikuojant RM genų raišką ir kuriant restrikcijos endonukleazių producentus. Svarbiausi laimėjimai per pastaruosius penkerius metus buvo sekai ir grandinei specifinių DNR nikazių bei naujo specifiškumo DNR restrikcijos endonukleazių sukūrimas naudojant unikalius evoliucijos in vitro metodus. Šie laimėjimai bendradarbiaujant su UAB Fermentas buvo užpatentuoti Europos ir JAV patentų biuruose.

Derinant rekombinantinių baltymų gavimo technologijas su imunologiniais metodais, institute sėkmingai vykdomi moksliniai tyrimai imunodiagnostikos srityje. Sukurti rekombinantinių mielių producentai, gaminantys įvairių virusų – tymų, kiaulytės, hepatito B, raudonukės, pasiutligės, paragripo, žmogaus sincitinio viruso, hantavirusų, Nipah, Hendra, Menangle virusų ir kt. struktūrinius baltymus. Nustatyta, kad virusiniai baltymai, formuojantys į virusus panašias daleles (VPD), turi panašią antigeninę struktūrą, kaip virusų antigenai, todėl tinka naujos kartos vakcinų bei diagnostinių reagentų kūrimui. Gauti nauji duomenys apie chimerinių VPD imunogeniškumą, kurių pagrindu sukurtas metodas kryptingo specifiškumo monokloninių antikūnų kūrimui. Buvo kuriami monokloniniai antikūnai prieš įvairius antigenus, daugiausia virusų baltymus. Sukurta keli šimtai naujų hibridomų linijų, gaminančių antikūnus prieš šiuos antigenus: tymų, kiaulytės, raudonukės, žmogaus paragripo 1 ir 3 tipo, Nipah, Hendra, Menangle virusų, hantavirusų nukleokapsidės baltymus, hantavirusų glikoproteiną, žmogaus muciną 1, organinių katijonų receptorius hOCT1 ir hOCT2. Šie monokloniniai antikūnai taikomi diagnostikai bei moksliniams tyrimams, taip pat turi didelę komercinę vertę. Jie gaminami institute ir tiekiami užsienio kompanijoms. Kryptingo specifiškumo monokloninių antikūnų kūrimui pritaikyta rekombinantinių chimerinių VPD technologija, šis metodas patentuotas (WO2006/108658). Pasirašyta licencinė sutartis su UAB Fermentas dėl patentuotos technologijos naudojimo, taip pat užsakomųjų darbų sutartys su UAB Fermentas dėl naujų hibridomų kūrimo minėtu metodu.

Institute vykdomi tuberkuliozės molekulinės epidemiologijos tyrimai. Tuberkuliozė išlieka rimta sveikatos apsaugos problema Lietuvoje: vaistams atsparios tuberkuliozės epidemiologiniai rodikliai yra vieni iš didžiausių pasaulyje. Šių tyrimų tikslas yra integruoti tuberkuliozės molekulinės epidemiologijos tyrimus į Atsparios tuberkuliozės kontrolės strategiją, kas leistų įvertinti tuberkuliozės sukėlėjo populiacijos pokyčius bei kovos su tuberkulioze efektyvumą. Genotipavimo metodais buvo charakterizuota Lietuvoje cirkuliuojančių M. tuberculosis padermių populiacija bei atlikti mutacijų, nulemiančių atsparumą vaistams, tyrimai. Tyrimų visuma vienareikšmiai parodė, jog norint suvaldyti tuberkuliozės situaciją yra būtina nutraukti agresyviausių padermių transmisiją bei naujų padidinto virulentiškumo padermių atsiradimą. Tai galima pasiekti tik iš esmės pagerinant epidemiologinės kontrolės darbą bei vaistams atsparios tuberkuliozės gydymo kokybę.

Viena iš Instituto laboratorijų koncentruojasi mažamolekulinių natūralių bei sintetinių vaistinių medžiagų išradimo bei jų veikimo mechanizmų tyrimo srityje. Šiuo metu tiek pasaulyje, tiek ir Europos Sąjungoje ši sritis sparčiai vystosi, kuriami nauji vaistinių medžiagų išradimo bei tyrimo metodai, nes paskutiniame dešimtmetyje jų kūrimas gerokai pabrango bei sulėtėjo. Institute naudojami vieni naujausių tyrimų metodų, vadinamų bendru biotermodinamikos vardu. Nagrinėjami objektai yra vėžio sukėlime bei progresavime dalyvaujantys baltymai-taikiniai, kurių slopinimui kuriamos vaistinės medžiagos. Bendradarbiaujant su užsienio mokslinėmis laboratorijomis bei kompanijomis yra ieškoma aktyvių medžiagų tokiems priešvėžiniams taikiniams kaip transmembraninės karboanhidrazės

28

(ypač CAIX bei CAXII), šaperonai (ypač Hsp90), ląstelės ciklą reguliuojantys baltymai (ypač PLK1).

Agrobiotechnologijos srityje institute pradėti tyrimai siekiant nustatyti genus, atsakingus už augalų atsparumą šalčiui ir juos panaudoti šalčiui atsparių veislių, pirmiausia rapso, kūrimui. Šalčiui atsparių veislių sukūrimas galėtų duoti didelę ekonominę naudą biokuro gamyboje.

Institute yra įkurtas nedidelio pajėgumo DNR sekvenavimo centras, šiuo metu pajėgiantis patenkinti Lietuvos mokslo institucijų ir verslo įmonių poreikius. DNR sekvenavimo centro modernizavimas ir praplėtimas sudarytų geras galimybes vietinių genominių resursų tyrimų plėtrai, įgalintų charakterizuoti naujas, regionui specifines mikroorganizmų rūšis, o naujai identifikuotus genus (DNR polimerazių, restrikcijos endonukleazių ir kt.) panaudoti originalių molekulinių įrankių asortimento plėtrai.

Eksperimentinės plėtros darbai:

Sėkmingai vykdomi virusų imunodiagnostikos sistemų kūrimo darbai. Virusiniai baltymai bei jiems specifiniai antikūnai tiekiami užsienio kompanijoms CYTOS Biotechnology AG (Šveicarija), Microimmune Ltd., Abcam Ltd. (D. Britanija), TAD Pharma GmbH, Euroimmun Medizinische Labordiagnostika AG, Mikromun GmbH (Vokietija), Santa Cruz Biotechnology Inc. (JAV). Bendradarbiaujant su Anglijos Sveikatos apsaugos agentūra (Health Protection Agency) bei partneriais iš Microimmune Ltd. buvo paruošti ir komercinti tymų bei kiaulytės virusų diagnostikos rinkiniai, kurių pagrindiniai komponentai yra rekombinantiniai virusų baltymai ir atitinkami monokloniniai antikūnai. Šie rinkiniai yra platinami D. Britanijos rinkoje. Bendradarbiaujant su Euroimmun Med. Lab. AG, kuriamos hantavirusų diagnostinės sistemos. Vykdydamas minėtus tyrimus, Institutas sėkmingai dalyvauja tarptautinėse programose (ES 5 ir 6 BP, ES struktūrinių fondų projektuose) bei VMSF projektuose, turi daug tarptautinių publikacijų, keletą patentų.

1.2.1.12. Biochemijos institutas


Institutas, atsižvelgdamas į turimus žmogiškuosius, finansinius ir materialinius resursus, tyrimus orientuoja ir juos planuoja kaip pagrindinius ilgalaikius tikslus keliose biochemijos mokslo šakose – vykdo biocheminius ir genetinius ląstelės funkcionavimo, jos metabolinių ir signalinių sistemų veikimo ir reguliavimo bei biologinių katalizatorių struktūros ir praktinio naudojimo tyrimus. Institutas siekia taip formuluoti minėtų tyrimų motyvaciją, kelti tokius klausimus ir uždavinius, kad darbai atitiktų tarptautines biochemijos mokslo vystymosi tendencijas, o gautų rezultatų lygis leistų sėkmingai dalyvauti ne tik šalies, bet ir tarptautinių mokslo bei eksperimentinės plėtros programų, ypatingai organizuojamų Europos Sąjungos bei NATO institucijų, vykdyme..

Pagrindinės fundamentinių tyrimų kryptys yra: 1) Mikroorganizmų genų struktūros ir ekspresijos bei ląstelės metabolinių sistemų reguliavimo tyrimai; 2) Eukariotinės ląstelės signalinių sistemų veikimo ir reguliavimo tyrimai; 3) Biologinių katalizatorių struktūros, funkcionavimo ir praktinio naudojimo tyrimai; 4) Aminorūgščių, angliavandenių ir heterociklų darinių, kaip biologinių procesų moduliatorių, sintezės ir savybių tyrimai.

Taikomieji tyrimai:

Pagrindinės tyrimų kryptys: Fermentų ir substratų panaudojimo biotechnologijoje tyrimas; Fermentų imobilizacijos metodų kūrimas, imobilizuotų fermentų savybių tyrimas; Bioanalitinių sistemų kūrimas ir optimizavimas; Mikroorganizmų atranka ir konstravimas; Naujų fermentų atranka ir konstravimas (dehidrogenazių be maltozinio aktyvumo sukūrimas, polisacharidų biosintezę koduojančių genų identifikavimas ir klonavimas); Naujų medžiagų

29

kūrimas, biologinių molekulių pagrindu; Molekulinių įrankių konstravimas; Savitvarkių struktūrų konstravimas; Molekulinių žymenų identifikavimas; Kamieninių ląstelių panaudojimas terapijai.

Biochemijos institutas aktyviai dalyvavo vykdant Aukštųjų technologijų plėtros programos ir Prioritetinių mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros krypčių programos projektus. Detalesnė informaciją apie tai pateikiama Priede 3 ir 4 lentelėse. Be nurodytų lentelėse, institutas dalyvavo vykdant kitus minėtų programų projektus, pvz. Vilniaus universiteto projekte Heterogeninių procesų ir sistemų veikimo mechanizmų kompiuterinis modeliavimas ir kt.

1.2.1.13. Chemijos institutas

Biotechnologiniai tyrimai vykdomi Organinės chemijos skyriaus Organinių medžiagų analizės sektoriuje (A. Malinauskas).

Vykdomi tyrimai bioelektrokatalizės srityje: elektronų pernaša tarp fermentų ar ląstelių ir elektrodų, fermentų imobilizacija laidžiųjų ir elektroaktyvių polimerų matricose bei ant elektrodų paviršiaus. Biosensorių kūrimas ir tyrimas.

1.2.1.14. Botanikos institutas


Vykdomi augalų augimo, vystymosi ir adaptacinių procesų biocheminių – molekulinių mechanizmų tyrimai, tikslu pasiūlyti naujus „molekulinius įrankius“ pažangių augalų biotechnologijų kūrimui, sudarančių sąlygas kryptingo jų augimo, vystymosi bei produktyvumo formavimo procesų reguliavimui. Vykdomi augalų adaptacijos ir atsparumo stresiniams veiksniams genetinės determinacijos tyrimai. Atsparių abiotiniams (šaltis, UV spinduliuotė) veiksniams transgeninių augalų kūrimas, jų DNR polimorfizmo tyrimai siekiant nustatyti genų, lemiančių atsparumą aplinkos veiksniams, sąveikos mechanizmą.

Tiriamos mikroorganizmų fiziologinės savybės siekiant atrinkti padermes, kurias būtų galima taikyti biotechnologijoje. Tiriamas mikroorganizmų gebėjimas gaminti proteolitinius, pektinolitinius, lipolitinius, oksidazinius, celiuliazinius ir kt. fermentus, skaldyti sunkiai įsisavinamus junginius (lignino-celiuliozės kompleksą, naftos angliavandenius, pesticidus ir kt.). Atliekama mielių S. cerevisiae K2 kilerinės sistemos struktūrinė-funkcinė analizė, leidžianti ją panaudoti kaip modelį bendriems ląstelių žudymo ir imuniškumo susidarymo tyrimams bei atveria patrauklią galimybę kurti atsparius patogenams organizmus.

Taikomieji tyrimai:

Tiriami rapsų ir rapsukų augimo, morfogenezės, žiemojimo, augalo architektūros, embriogenezės, produktyvumo elementų formavimosi ypatumai bei šių procesų modifikavimas optimizuojant rapsų sėklų masę, riebalų kaupimąsi sėklose. Vykdomas dekoratyvinių augalų tarprūšinių hibridų, turinčių atsparumą grybinėms ligoms kūrimas biotechnologinėmis priemonėmis.

Bioremediacijos taikymo tyrimai siekiant mikroorganizmų pagalba pašalinti naftos produktus iš užteršto dirvožemio ir atstatyti jo savybes. Mikroorganizmų panaudojimas organinių atliekų utilizacijai pagreitinti, augalų apsaugai ir pašarams biologiškai aktyviomis medžiagomis praturtinti. Mikromicetų gebėjimo akumuliuoti sunkiuosius metalus savo biomasėje ir sorbuoti juos iš užterštų skysčių tyrimai. Mikromicetų – bioadhezinų producentų paieška ir jų pritaikymas pramonėje. Mielių, detoksikuojančių mikotoksinus, paieška ir preparato sukūrimas. Fungicidinėmis savybėmis pasižyminčių biologinės kovos priemonių paieška ir panaudojimas žemės ūkyje, maisto pramonėje ir medicinoje.

30

Atskleista nauja galimybė reguliuoti atsparumo kileriniams toksinams funkcijos pasireiškimą ir tokiu būdu valdyti savižudiškumo pasireiškimą. Šios studijos gali būti taikomos medicinoje, pvz., tiriant atsparumo antibiotikams problemą, bei maisto pramonėje, konstruojant atsparius užkratui pramoninius mielių kamienus. Panaudojant sukauptas mieles, siekiama surasti metodines prielaidas pramoninio spirito gamybai, panaudojant platų pigių žaliavų spektrą. Tikslinga sukurti kamienus, galinčius užtikrinti etilo alkoholio išeigą iki 22-25%.

Eksperimentinės plėtros darbai:

Biotechnologija Grunto, užteršto naftos produktais, biologinių savybių atstatymas gali būti naudojama specialiose valymo aikštelėse apvalytam gruntui galutinai išvalyti, toliau jį panaudojant technogeninėms teritorijoms rekultivuoti (ex situ) bei stipriai užterštam gruntui, neiškasant ir neišvežant jo į specialias aikšteles išvalyti in situ.

1.2.1.15. Lietuvos žemdirbystės institutas

Institute įkurta Genetikos ir fiziologijos laboratorija, kurioje pradėti vykdyti žemės ūkio augalų genetiniai ir biotechnologiniai tyrimai.

Augalų genomų sąveikos hibriduose bei rūšių filogenijos tyrimai GISH ir FISH metodais. Biotinio ir abiotinio streso atsako genų identifikavimas ir ekspresijos tyrimai.

DNR žymenų tarpusavio ryšių genolapiuose nustatymas bei jų taikymas genų ženklinimui. Kviečių bei miežių selekcinių linijų genetinė stabilizacija dvigubų haploidų metodu. Poliploidijos panaudojimas daugiamečių žolių pradinės selekcinės medžiagos kūrimui. Svidrių ir eraičinų tarpgentinė ir dobilų tarprūšinė hibridizacija bei genų introgresija, siekiant pagerinti produktyvumą ir adaptyvumą.

1.2.1.16. Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės institutas

Institute įkurtas Sodo augalų genetikos ir biotechnologijos skyrius, kuriame vykdomi sodo ir daržo augalų genetikos, selekcijos, biotechnologijos, pomidorų antioksidantų tyrimai.

Vykdomi tyrimai: Obels atsparumo rauplėgrybiui (Venturia inaqualis) oligogenų funkcionavimas skirtingoje genetinėje aplinkoje; β-laktamazėms analogiškų baltymų frakcijų augaluose tyrimas ir jų reikšmės patogenų indukuojamam superjautrumui įvertinimas; COR ir CBF genų analogų identifikavimas ir raiškos tyrimas Prunus, Malus ir Fragaria genčių augaluose; Obelų atsparumo rauplėms genų Vm identifikavimas; Braškių atsparumo fitoftorozei genų (RPF-1, RPF-2, RPF-3, RPF-4) išskyrimas ir DNR sekų tyrimas.

Vykdomi projektai: Sodo augalų (Ribes, Prunus, Fragaris) ploidiškumo reguliavimas in vitro kultūroje ir požymių raiškos tyrimas įvairaus ploidiškumo augaluose; Gegužraibinių (Orchidaceae) šeimos augalų morfogenezės tyrimas in vitro; Obelų atsparumo rauplėms Vf geno vektorių su įvairiais promotoriais konstravimas ir raiškos tyrimas; Geno PHY B vektorių su įvairiais promotoriais kūrimas; Atsparių reversijos virusui (BRV) serbentų formų kūrimas, taikant potranskripcinį genų veiklos slopinimą; Geno Rol B reguliuojamo skirtingais promotoriais vektorių kūrimas ir raiškos tyrimas paprastojoje cidonijoje; Slyvų raupų sukėlėjo viruso apvalkalo baltymus determinuojančio geno perkėlimo į slyvas ir jo ekspresijos tyrimas; S alelių tyrimas biotechnologiniais metodais lietuviškose trešnėse.

Eksperimentinės plėtros darbai: Sodo augalų augalų devirusavimas, kryptingas genetinės struktūros keitimas in vitro sistemoje ir mikrovegetatyvinis dauginimas; Sodo augalų tarprūšinių hibridų ir veislių kūrimas biotechnologijos metodais.

1.2.1.17. Lietuvos miškų institutas

Institute 2001 m. įkurta Molekulinės genetikos ir biotechnologijos laboratorija, kurioje tais pačiais metais pradėti vykdyti miško medžių genetinės įvairovės tyrimai taikant

31

DNR žymenų metodus ir embriogenezės, organogenezės potencialo įvertinimas, taikant audinių ir ląstelių kultūrų metodus.

2001 -2006 m. buvo vykdomas darbas - teorinių ir metodinių pagrindų paruošimas miško medžių genetiniam polimorfizmo identifikavimui ir embriogeninio potencialo įvertinimui in vitro. 2007 – 2011 m. pagrindinė tyrimų kryptis yra – greitai augančių medžių genetinės struktūros įvertinimas, naujų genotipų kūrimas ir tolerancijos stresiniams veiksniams in vitro sistemoje įvertinimas biotechnologiniais metodais. Šio darbo pagrindiniai tikslai yra: atlikti Lietuvoje greitai augančių medžių ir jų hibridų genetinės struktūros įvertinimą, taikant DNR žymenų metodus; atlikti hibridinės drebulės genetinę transformaciją Agrobacterium tumefaciens metodu, įvedant į medžio genomą tikslinės paskirties geną; nustatyti tinkamas sąlygas augalų regeneracijai po transformacijos; identifikuoti transgeninius augalus regenerantus, taikant DNR ir baltymų molekulinių žymenų metodus ir kt.

1.2.2. Pagrindinių biotechnologijos mokslinių tyrimų krypčių apžvalga

1.2.2.1. Biotechnologijos molekuliniai įrankiai

Biotechnologijos, genų inžinerijos darbams naudojamų molekulinių įrankių (restrikcijos endonukleazių, DNR/RNR modifikacijos fermentų ir kt.) moksliniai tyrimai Lietuvoje intensyviai vykdomi nuo Taikomosios enzimologijos instituto (dabar Biotechnologijos institutas) įkūrimo 1975 m. Šie tyrimai buvo ypatingai sėkmingi, buvo atrasta ir ištirta daug naujų šios paskirties produktų. Tyrimų rezultatai buvo pamatas, ant kurio buvo įkurta įmonė UAB Fermentas, šiuo metu įeinanti į didžiausių pasaulyje šios paskirties produktų gamintojų penketuką. Įmonės įkūrimas ir jos sėkminga veikla tarptautinėje rinkoje yra geras stimulas vykdyti biotechnologijos molekulinių įrankių mokslinius tyrimus. Pagrindinė tyrimų vieta, natūraliai yra UAB Fermentas (žr. 1.3.1.1.) Jo mokslo padalinyje (prof. A. Janulaitis) dirba 24 mokslo daktarai, padalinys aprūpintas naujausia įranga ir yra nuolat plečiamas. Restrikcijos endonukleazių ir naujų įrankių biotechnologijai kūrimo darbai vykdomi Biotechnologijos institute (žr. 1.2.1.11.). Į šiuos darbus vis labiau įsijungia ir Biochemijos institutas. 2003 – 2006 m. Biotechnologijos ir Biochemijos institutai ir UAB Fermentas įvykdė LVMSF finansuojamą Aukštųjų technologijų plėtros programos projektą Nauji molekuliniai įrankiai biotechnologijai, buvo sukurti nauji molekuliniai įrankiai selektyviai DNR modifikacijai, įrankiai kryptingam DNR karpymui bei nauji specifinės RNR fragmentacijos įrankiai.

1.2.2.2. Medicininė biotechnologija

Medicininė biotechnologija pasaulyje yra yra viena iš pagrindinių biotechnologijos sričių, turinti didžiulį plėtros potencialą. Jos produktai naudojami terapijai, diagnostikai ir prevencijai (vakcinoms). Lietuvoje medicininės biotechnologijos moksliniai tyrimai vykdomi daugelyje institucijų.

Molekulinės ir imunodiagnostikos įrankiai

Molekulinei diagnostika dabar plačiai taikoma nustatant paveldimas, infekcines, onkologines, širdies ir kraujagyslių sistemos ligas. Šiuolaikinėje diagnostikoje išskiriamos dvi pagrindinės kryptys - imunologiniai metodai ir nukleino rūgščių nustatymu pagrįsti metodai. Imunologiniai metodai, kurie yra pagrįsti antikūno – antigeno sąveika, jau yra rutininė praktika klinikinėse laboratorijose ir užima diagnostikos subsektoriuje dominuojančią padėtį. Šių metodų privalumai yra jų didelis jautrumas, specifiškumas, paprastumas, galimybė nustatyti platų diagnostinių žymenų spektrą. Rekombinantinės DNR technologijos įgalino sukurti naujus diagnostikos metodus, leidžiančius nustatyti patogeno molekulių buvimą bei patologiją nulemiančius genomų pokyčius – tai polimerazinė grandininė reakcija (PGR),

32

atvirkštinė transkripcija, polimerazinė grandininė reakcija realiame laike, nukleorūgščių hibridizacijos principais paremti DNR gardelių metodai ir masinė paralelinė genų analizė, ligazinė ciklinė reakcija, pirosekvenavimas ir kt. Mokslinius tyrimus diagnostinės biotechnologijos srityje vykdo Biotechnologijos institutas, kuriame sukaupta didelė patirtis, kuriant diagnostikai skirtus rekombinantinius virusų baltymus ir monokloninius antikūnus (K. Sasnauskas, A. Žvirblienė). Derinant rekombinantinių baltymų gavimo technologijas su imunologiniais metodais, kuriami naujausi, labai jautrūs patogenų arba jiems specifinių antikūnų nustatymo metodai. Kita molekulinės diagnostikos įrankių kūrimo vieta yra VU Imunologijos institutas, kuriame nedidelėmis pajėgomis vykdomi monokloninių antikūnų tyrimai.

Rekombinantinės vakcinos

Biotechnologijos institute rekombinantinės vakcinos yra konstruojamos genų inžinerijos metodais panaudojant mielių kamienus (K. Sasnauskas). Buvo sukurtos efektyvios vakcinos prieš žmogaus hepatitą B (HBV), žmogaus papilomos virusų (HPV) pavojingąsias atmainas bei žmogaus polyomos virusą. HBV vakcinos jau naudojamos pasaulio rinkose. Bendradarbiaujant su vokiečių mokslininkais buvo sukurti žmogaus hepatito B paviršiaus baltymų dariniai, tinkami ir profilaktikos, ir terapijos tikslams. Naujos kartos HPV vakcinų panaudojimas leis žymiai sumažinti gimdos navikų skaičių. Sukonstravus poliomos virusų pagrindinio paviršiaus baltymo formuojamas virusus primenančias daleles, Biotechnologijos institute kuriamos eksperimentinės baltyminės vakcinos skirtos navikų profilaktikai.

Kamieninių ląstelių tyrimai

Pastaraisiais metais pasaulyje didelis dėmesys skiriamas kamieninių ląstelių tyrimams. Ypač perspektyvūs somatinių (ne embriono) kamieninių ląstelių tyrimai. Kamieninių ląstelių biologijos ir vystymosi dėsningumų išaiškinimas ateityje įgalins regeneruoti pažeistus audinius, sukurti dirbtinius, su konkrečiu organizmu suderintus audinius. Tam reikalingi ilgi ir kruopštūs moksliniai tyrimai, atskleidžiantys kamieninių ląstelių savybes, galimybes jas taikyti gydymo tikslais, tokių gydymo būdų efektyvumą, saugumą, ilgalaikes pasekmes ir kt. Lietuvoje kamieninių ląstelių tyrimai tik pradedami, todėl reikšmingesnių pasiekimų šioje srityje dar nėra. 2004 - 2006 m. LVMSF finansavo projektą Kamieninių ląstelių integracija, jų išgyvenimas ir funkcinis pajėgumas patologiniame židinyje. Ikiklinikiniai tyrimai, kurį vykdė VU Eksperimentinės ir klinikinės medicinos institutas, Biochemijos institutas ir kitos mokslo institucijos. Kamieninių ląstelių tyrimai taip apt vykdomi KMU Kardiologijos institute ir UAB Imunolita.

Kitos Lietuvoje vystomos medicininės biotechnologijos tyrimų kryptys yra molekulinių žymenų paieška tikslu individualizuoti onkologinių ligų terapiją (VU Onkologijos institutas), žmogaus genomo įvairovės ypatumų nulemtų aterosklerozės patogenezės mechanizmų tyrimai (VU Žmogaus ir medicininės genetikos katedra) ir kt.

1.2.2.3. Farmacinė biotechnologija

Farmacinės biotechnologijos pagrindas yra genų inžinerijos metodais modifikuotų gyvų organizmų panaudojimas vaistinių medžiagų paieškai bei gamybai. Tam tikslui gali būti naudojamos bakterijos, mielės, virusai, gyvulinės ir augalinės kilmės ląstelių kultūros bei atskiri organizmai. Didžiausią ekonominę naudą gali atnešti biotechnologiniais metodais gaminami terapinės paskirties rekombinantiniai (t.y. gauti genų inžinerijos būdu) baltymai, kurių gavimas kitais metodais yra sunkiai įgyvendinamas arba iš viso neįmanomas. Moksliniai rekombinantinių farmacinių baltymų tyrimai Lietuvoje turi gilias tradicijas. Šioje tematikoje buvo intensyviai dirbama jau nuo 1980 m. buvusiame Taikomosios enzimologijos institute ir ji toliau sėkmingai vystoma dabartiniame Biotechnologijos institute. Čia buvo sukurtos interferono-alfa2b, žmogaus augimo hormono ir kt. baltyminių vaistinių medžiagų

33

gamybos technologijos, atlikti darbai, charakterizuojantys žmogaus rekombinantinius citokinus (interferonus, interleukinus, granuliocitų kolonijas stimuliuojantį faktorių, žmogaus augimo hormoną ir kt.), kurie padėjo išsiaiškinti šių baltymų veikimo bei struktūros detales, svarbias farmacinėje biotechnologijoje.

Dabartiniu metu pagrindinis farmacinės biotechnologijos mokslinių tyrimų centras yra UAB Sicor Biotech, (žr. 1.3.1.4.), kuriame sudarytos visos sąlygos šiai, labai specifinių reikalavimų ribojamai, veiklai: yra tinkamos patalpos, daug aukštos klasės bei brangiai kainuojančios įrangos, parengtas kvalifikuotas personalas. UAB Biocentras atrastas originalus vaistinės medžiagos producentas ir vykdomi bei organizuojami įvairaus pobūdžio tyrimai su tikslu parengti technologiją, kontrolės metodus bei kitą būtiną dokumentaciją atitinkamo vaistinio preparato registravimui. Ateityje, sėkmingai realizavus verslo planus, svarbiais farmacinės biotechnologijos mokslinių tyrimų centrais galėtų tapti naujos įmonės – UAB Biota, UAB Biotechpharma bei 2007 m. įkurta įmonė – Biotechnologijos instituto spin-off‘as UAB Profarma. Farmacinės biotechnologijos tematikos darbai nedidelėmis pajėgomis atliekami VGTU Chemijos ir bioinžinerijos bei VDU Biologijos katedrose. Biotechnologijos institute vykdoma naujų vaistinių medžiagų paieška naudojant originalius biotermodinamikos metodus. KTU Organinės chemijos katedroje sintezuojami sorbentai, pritaikomi baltyminių vaistinių medžiagų chromatografiniam gryninimui, t.y. procesams, kuriems keliami neeiliniai specifiniai reikalavimai. Biotechnologinio pobūdžio tyrimus planuojama ateityje pradėti KMU Farmacijos fakultete, tačiau dabartiniu metu tam dar nėra tinkamų sąlygų.

1.2.2.4. Biotechnologinė sintezė, biopolimerai

Biotechnologija atveria galimybes laipsniškai pakeisti naftą ir kitas iškasamas žaliavas atsinaujinančiomis, daugiausiai augalinėmis žaliavomis, gaminant organines chemines medžiagas. 2003 – 2004 metais JAV vyriausybės pavedimu buvo atlikta rinkoje esančių cheminių produktų analizė, siekiant parinkti tuos, kuriuos būtų racionalu gaminti biotechnologiniais metodais dideliais kiekiais. Iš virš 300 svarbiausių cheminių produktų buvo atrinkta 14. Sąraše yra keletas organinių rūgščių (gintaro, fumaro, obuolių, asparto, itakono ir kt.), glicerolis, sorbitolis, ksilitolis, 3-hidroskibutirolaktonas. Dar 13 junginių atrinkti kaip galimi kandidatai. Šie junginiai buvo pavadinti baziniais junginiais (building blocks). Iš jų panaudojant cheminius ir biotechnologinius metodus turėtų būti gaminamas didelis cheminių produktų spektras, atsisakant naftos kaip pradinės žaliavos. Dabartiniu metu daugiau nei 130 biokatalitinių procesų, kuriuose produktų apimtys didesnės nei 100 kg, yra įdiegti į įvairias pramonės šakas.

Šiandien apie 60 % techninių fermentų yra gaminami genetiškai modifikuotų mikroorganizmų pagalba. Ateityje tokių rekombinantinių baltymų skaičius bei jų gamybos apimtys augs, nes tokiu būdu sunaudojama 40 – 50 % mažiau energijos ir žaliavų, lyginant su tradiciniais metodais. Be to, genų inžinerijos metodai leidžia tobulinti ir keisti žinomus fermentus norima linkme. Tiek tikslinio konstravimo, tiek evoliucijos in vitro panaudojimas, susietas su bioinformacinėmis technologijomis, įgalina optimizuoti fermentų savybes ir geriau išnaudoti biokatalizatorių pranašumus. Atriranda galimybė konstruoti modulinio tipo biokatalizatorius, pasižyminčius keliais ar keliolika skirtingų aktyvumų. Tokiu būdu vieno proceso etapo metu galima susintetinti sudėtingus junginius, išvengiant tarpinių junginių išskyrimo bei gryninimo. Panašius uždavinius leidžia spręsti ir tikslinis metabolizmo konstravimas. Naujų biokatalizatorių paieškai vis plačiau taikomi metagenominiai bei metaproteominiai metodai, leidžiantys tirti ir panaudoti organizmų biocheminę įvairovę.

Lietuvoje biotechnologinės cheminių produktų pramonės dar nėra, tačiau šioje srityje vykdomi perspektyvūs moksliniai tyrimai, kurie ateityje galėtų turėti daug reikšmės diversifikuojant krašto ūkį. Biochemijos institute vykdomi glicerolio, lignino monomerų, heterociklinių junginių ir kitų biokonversijos, panaudojant genetiškai perkonstruotus

34

mikroorganizmus, tyrimai. Pagrindinis dėmesys skiriamas naujų fermentų paieškai, šių fermentų gryninimui, fizinių, cheminių ir katalitinių savybių tyrimams bei baziniams naujų biokatalitinių procesų tyrimams, fermentų imobilizacijai ir stabilizavimui bei jų pritaikymui. Šalia tradicinių, naujų fermentų paieškai naudojami metagenominiai metodai. Tyrimai šioje srityje yra plečiami, kooperuojant su biokatalizatorių kūrimo darbais. Kol kas šioje srityje problemų daugiau, negu praktinių sprendimų, tačiau tyrimų perspektyvos yra didelės. VU Polimerų chemijos katedroje sintetinami ir tiriami įvairūs polimeriniai nešikliai, kurie panaudoti fermentams imobilizuoti. Gautų biokatalizatorių aktyvumas ir stabilumas yra pakankamai dideli, todėl galėtų būti taikomi biotechnologijos pramonėje.

KTU Organinės technologijos katedroje atliekami krakmolo modifikacijos tyrimai. 2007 m. Panevėžyje AB Malsena pradėjo krakmolo iš kviečių gamybą ir per keletą metų gamins šio polisacharido tiek, kiek vidutinio dydžio tokio profilio įmonė Europoje. Lietuvos yra pakankama mokslinė bazė, kad biotechnologijos ir kitų chemijos inžinerijos metodų pagalba sukurti techninių produktų iš krakmolo pramonę. Didžioji dalis gamtinio ir modifikuoto krakmolo yra sunaudojama popieriaus pramonėje. Skandinavijos šalyse popieriaus gamintojams krakmolo parduodama už apie 200 mln. eurų per metus. Lyginant su gamtiniu krakmolu, gaminant popierių kur kas efektyvesni yra modifikuoti jonogeniniai krakmolo dariniai, ypač turintys katijoninius pakaitus. Šiuolaikinėje popieriaus pramonėje naudojamas katijoninis krakmolas privalo turėti optimalų amilozės/ amilopektino santykį, jo mikrodalelės turi būti tam tikro dydžio, jis turi būti tam tikro modifikavimo laipsnio, turėti minimalų kiekį priemaišų. Vykdant šios krypties tyrimus, numatoma kuriama produkto gamybos technologija. Oksiduojant katijoninio krakmolo grandinių hidroksigrupes iki karboksigupių, gali būti gauti krakmolo poliamfolitai, savo technologinėmis savybėmis ypač paklausūs popieriaus pramonėje. Oksidaciją galima pagreitinti peroksidazėmis. Mokslinėje literatūroje gausėja darbų, skirtų didelio pakeitimo laipsnio katijoninių krakmolo darinių sintezei ir naudojimui aplinkosaugoje.

1.2.2.5. Biotechnologinė analizinė chemija

Bioanalitika pasaulyje prasidėjo nuo diagnostinių rinkinių (dažniausiai spektrofotometriniam substrato nustatymui) komplektavimo ir gamybos. Sekantis žingsnis bioanalitikoje buvo biosensorių ir biosensorinių analitinių sistemų sukūrimas, kurio pakilimas buvo aštuntasis ir devintasis praėjusio amžiaus dešimtmečiai. Lietuvoje stiprios mokslinės grupės tuo metu veikė Biochemijos institute bei Taikomosios enzimologijos institute. Biochemijos institute buvo kuriamos biosensorinės analitinės sistemos medicinai ir maisto pramonei, o Taikomosios enzimologijos institute – mikrobiologinei pramonei. Biochemijos institute buvo sukurta šeima biosensorinių analizatorių EKSAN, skirtų gliukozės, etanolio, pieno rūgšties, cholesterolio, karbamido ir kitų metabolitų nustatymui kraujyje, maisto produktuose ir aplinkoje. Šių prietaisų serijinė gamyba buvo realizuota Panevėžio tiksliosios mechanikos gamykloje. Taikomosios enzimologijos institute buvo sukurtos, pagamintos ir įdiegtos biosensorinės gliukozės koncentracijos ir kitų metabolitų automatinio reguliavimo sistemos mikrobiologiniuose fermentatoriuose.

Po Lietuvos nepriklausomybės atgavimo, reorganizavus Taikomosios enzimologijos institutą, biosensorių ir pramoninių fermentų kryptys naujajame Biotechnologijos institute buvo uždarytos, tačiau šios krypties tyrimai Biochemijos institute vystėsi toliau ir šiuo metu sudaro vieną iš aktyviausių Biochemijos instituto krypčių (J. Kulys, V. Laurinavičius, V. Razumas). Labai sustiprėjo fundamentinių biokatalitinių sistemų tyrimai heterogeninėje fazėje. Šie fizikinės biochemijos tyrimai labai svarbūs ne tik naujų žinių generavimo požiūriu, tačiau ir taikomuoju požiūriu kuriant naujos kartos analitines sistemas. Šios krypties tyrimai atsirado ir sėkmingai plėtojami Chemijos institute bei Puslaidininkių fizikos institute.

35

Biochemijos institute vykdoma naujų biokatalitinių sistemų paieška ir tyrimai (R. Meškys). Identifikuoti ir atrinkti kamienai, produkuojantys gliukozės, kitų cukrų, glicerolio, alkoholių PQQ dehidrogenazes, parengtos fermentų skyrimo ir valymo schemos, pagaminti fermentai, kurie panaudoti naujų biosensorinių sistemų kūrimui, išskirti šių fermentų genai ir atliekamas šių genų modifikavimas ir modifikuotų fermentų kūrimas. Tai sudaro galimybes naujų biosensorinių sistemų kūrimui. Institute sukurti naujos kartos gliukozės, laktozės, cukrų, alkoholio, glicerolio biosensoriai, kurie panaudoti maisto pramonės analitinių sistemų kūrimui. Šios krypties darbų vystymui buvo gauti penki EK 4 BP, 5 BP ir 6 BP projektai, o vienas projektas, skirtas maisto saugos ir kokybės kontrolės sistemos kūrimui Europoje koordinuojamas Biochemijos institute. Pradėtos kurti multisensorinės analitinės sistemos, skirtos eilės svarbių parametrų kontroliavimui tiek gamybos procesų metu, tiek ir aplinkoje. Atsirado naujos bioanalitikos kryptys – tai elektrocheminiai imunosensoriai, kurių vystymo ir pritaikymo sritis labai plati. Apibendrintai galima teigti, kad Lietuvoje yra geros perspektyvos vystyti jutiklių ir jais pagrįstų valdymo prietaisų pramonę medicinai, maisto pramonei ir aplinkos apsaugai. Tam Lietuvoje yra pakankamai išvystyta mikroelektronikos, kompiuterizuotų valdymo prietaisų konstravimo ir gamybos pramonė.

Papildomai galima pažymėti, kad imunosensorių tyrimai vykdomi VU Imunologijos institute.

1.2.2.6. Agrobiotechnologija

Lietuvos agrobiotechnologijos srityje veikia nemažos mokslinės pajėgos. Pagrindiniai mokslinių tyrimų centrai yra 3 žemės bei miškų ūkio institutai – Lietuvos žemdirbystės, Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės ir Lietuvos miškų institutai bei LŽŪU Agrobiotechnologijos laboratorija. Be to, su agrobiotechnologine tematika susiję tyrimai vykdomi Botanikos institute, VU Botanikos ir genetikos, VDU Chemijos, KTU Organinės technologijos katedrose. Neseniai Biotechnologijos institutas įrengė agrobiotechnologiniams tyrimams skirtą laboratoriją ir, bendradarbiaudamas su žemės ūkio institutais, pradeda darbus šioje srityje.

Agrobiotechnologija apjungia augalų genetinius, biotechnologinius bei selekcinius tyrimus. Augalų selekcija tradiciniais metodais palyginti ilgas procesas, todėl jos efektyvumui padidinti pradėti naudoti genetiniai ir biotechnologiniai tyrimai. Jie leidžia tiksliau nustatyti pradinės selekcinės medžiagos vertę, 2-3 metais sutrumpinti visą selekcinį ciklą. Modernioji biotechnologija sukuria prielaidas tiksliniai keisti augalų genomą ir genų raišką įvairių produktų gamybai, kurti augalus su pageidaujamomis savybėmis. Vien tik genetiniai ir biotechnologiniai metodai nesukuria galutinio produkto, naudojamo žemės ūkio gamyboje – augalų veislės, todėl efektą duoda tik jų apjungimas su bendromis selekcinėmis programomis. Naujų konkurencingų veislių kūrimas maisto ir nemaisto paskirties biožaliavai kombinacinės selekcijos ir biotechnologijos metodais – viena svarbiausių agrobiotechnologijos problemų.

Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės institute darbo objektu natūraliai yra sodo ir daržo augalai. Bendradarbiaujama su Biotechnologijos, Botanikos institutais ir Lietuvos žemės ūkio universitetu. Institute numatoma plėsti bendrus tyrimus genomikos srityje. Bus suintensyvinti tyrimai, susieti su sodo, daržo ir alternatyvių augalų genų bibliotekų sudarymu, tikslinių genų identifikavimu, genų inžinerija, transgeneze, transgenų raiškos tyrimais. Pasinaudojus augalų biotechnologijos teikiamomis galimybėmis bus sukurtos adaptyvios sodo ir daržo augalų veislės, konkurencingos ES ir kitų šalių rinkose.

Agrobiotechnologijai priskirtini ir gyvulininkystės srities tyrimai, kuriuos galima būtų išskirti į dvi grupes: 1) gyvūnų genetikos, reprodukcijos biologijos ir genetinių išteklių tyrimai panaudojant biotechnologinius tyrimo metodus ir įrankius; 2) gyvūnų mitybos ir produkcijos kokybės gerinimas ir tyrimai panaudojant biotechnologijos sukurtus produktus.

36

Gyvulininkystės srities biotechnologiniai tyrimai vykdomi Lietuvos veterinarijos akademijos Gyvulininkystės institute.

Produktyvumo didnimui bei produkcijos kokybės gerinimui turi būti nuolat tobulinamos esamų žemės ūkio paskirties gyvūnų veislinės savybės. Gyvūnų selekcijoje vis plačiau naudojami ne tik imunologinių, bet ir molekulinių genetinių tyrimų metodai. Pradėta genų, lemiančių žemės ūkio paskirties gyvūnų kokybinius požymius, paieška ir tyrimai. Remiantis mokslinių tyrimų duomenimis yra rengiamos gyvūnų selekcijos programos, kurių dėka užtikrinamas kokybiškos produkcijos gavimas esant mažiausioms pašarų sąnaudoms. Labai svarbus vaidmuo reguliuojant žemės ūkio paskirties gyvūnų populiacijos išteklius tenka biotechnologijos metodų panaudojimui gyvulininkystėje. Šių metodų dėka kuriamos naujos gyvulių ir paukščių veislės, tipai ar linijos su pageidaujamais požymiais.

1.2.2.7. Ekologinė biotechnologija

Vienintelė ekologinės biotechnologijos įmonė Lietuvoje – UAB Biocentras turi mokslinių tyrimų padalinį, kurio paskirtis yra tobulinti, atnaujinti naftos bei degalų kilmės teršalų likvidavimui naudojamų įmonės produktų asortimentą bei jų panaudojimo metodus.

Molekuliniai tyrimo metodai naudojami ekologiniuose tyrimuose, atliekamuose VU Ekologijos, Botanikos institutuose, VDU Biologijos katedroje. Nors šie tyrimai vykdomi neturint tiesioginio tikslo sukurti komercinio produkto technologiją ar parengti komercinę vertę turinčią paslaugą, tačiau juose slypi tam tikras ekonominis potencialas. Ateityje molekulinės ekologijos tyrimai, tinkamai juos suorientavus, galėtų prisidėti prie Lietuvos biotechnologijos plėtros.

1.2.2.8. Bioinformatika

Bioinformatika palaipsniui tampa vienu iš pagrindinių variklių biologiniuose (biomedicininiuose, biotechnologiniuose) tyrimuose. Ateityje biologinės informacijos srautai padidės dar labiau, ir didele dalimi nuo bioinformatikų priklausys kiek mokslo bei verslo institucijos sugebės pasinaudoti šia informacija. O didžioji dalis biologinės informacijos yra vieša ir prieinama nemokamai. Todėl nedidelėms šalims, tokioms kaip Lietuva, bioinformatikos ir kompiuterinės biologijos vystymas galėtų būti vienas iš paprastų būdų, kaip sukurti vertingų mokslinių žinių bei panaudoti jas praktikoje. Juo labiau, kad bioinformatikos tyrimai reikalauja daug mažiau materialių investicijų nei eksperimentiniai tyrimai. Pagrindinė investicija turėtų būti į žmones, į aukšto lygio bioinformatikų rengimą.

Tačiau bioinformatikos ir kompiuterinės biologijos tyrimai Lietuvoje yra palyginti naujas reiškinys. Mokslininkų, dirbančių šiose tyrimų srityse yra nedaug. Lietuvoje yra dvi bioinformatikos laboratorijos: Biotechnologijos institute ir VGTU Chemijos ir bioinžinerijos katedroje. Be to, bioinformatikai artimi biotechnologinių procesų optimizavimo ir valdymo darbai atliekami KTU Procesų valdymo katedroje. Kitose institucijose yra ir pavienių mokslininkų, naudojančių kompiuterinius metodus biologinėms problemoms spręsti.

Biotechnologijos institute vykdomi fundamentiniai ir taikomieji tyrimai, susiję su nukleorūgščių ir baltymų sekomis ir baltymų erdvinėmis struktūromis. Pagrindinės tyrimų kryptys yra dvi: 1) kompiuterinių metodų kūrimas baltymų sekų giminingumo nustatymui ir jų palyginimui, baltymų erdvinių struktūrų modeliavimui ir šių struktūrų patikimumo vertinimui; 2) kompiuterinių metodų taikymas genomų tyrimams, įvairių baltymų ar jų kompleksų erdvinių struktūrų bei sąveikų charakterizavimui (dažniausiai dalyvaujančių DNR metabolizme). Instituto mokslininkai yra pasiekę žymių laimėjimų tarptautiniame lygyje ir yra žinomi bioinformatikų bendruomenėje. Metodų kūrimo srityje laboratorijos atstovai 2004 m. buvo vieni iš tarptautinio baltymų modeliavimo metodų konkurso nugalėtojų. Kompiuterinių metodų taikyme konkrečioms biologinėms problemoms spręsti bioinformatikai dažniausiai bendradarbiauja su eksperimetus atliekančiais mokslininkais tiek Lietuvoje, tiek už jos ribų.

37

VGTU Chemijos ir bioinžinerijos katedra vykdo tyrimus bioinformatikos ir baltymotyros srityse. Bioinformatika apima: baltymų sisteminę analizę ir biologinių pavyzdžių dokumentaciją; biomarkerių paiešką; kompiuterinį genų inžinerijos eksperimento aprūpinimą; sudėtingų biotechnologinių procesų valdymą; baltymų inžineriją, jų dinamikos ir ligandų dokingo skaičiavimą.

KTU Procesų valdymo katedroje parengiami biotechnologinių procesų optimizavimo ir valdymo būdai. Siekiant sutrumpinti laiką nuo mokslinės idėjos ir laboratorinių rezultatų iki efektyvios bio-technologijos sukūrimo būtina optimizuoti tiek eksperimentinius tyrimus, tiek biotechnologinio proceso projektavimo procedūrą. Šiuolaikiniai biotechnologiniai procesai turi būti optimalūs įvairių ekonominių, technologinių ir kokybės kriterijų požiūriu, jiems keliami aukšti procesų stabilumo reikalavimai. Tokių procesų realizavimui reikia kurti patikimas ir efektyvias biotechnologinių parametrų matavimo, procesų prognozavimo ir optimalaus valdymo sistemas. Šia tematika katedra jau išleido 2 monografijos, paskelbė per 200 straipsnių periodiniuose mokslo leidiniuose, per 100 straipsnių konferencijų pranešimų leidiniuose. Biotechnologinių procesų tyrimo grupė palaiko ryšius su užsienio ir Lietuvos mokslo įstaigomis ir gamybos įmonėmis, kartu su partneriais vykdo tarptautinius projektus. Procesų valdymo ekspertai dalyvavo vykdant eilę procesų monitoringo, modeliavimo ir optimizavimo projektų kompanijose Roche, Novartis, Sanofi-Aventis ir kt.

1.2.2.9. Biodegalai

Kaip jau minėta, pramoninė biotechnologija atveria galimybes laipsniškai pakeisti naftą ir kitas iškasamas žaliavas atsinaujinančiomis, daugiausiai augalinėmis žaliavomis. Svarbiausi pagal gamybos apimtis produktai yra biodegalų komponentai: bioetanolis ir biodyzelinas (riebalų rūgščių metilo ar etilo esterių mišinys). Lietuvoje 2002 metais pradėta biodyzelino gamyba, 2004 metais – bioetanolio gamyba. Pradinė žaliava bioetanolio gamybai yra javų grūdai, labiausiai tinkami yra kvietrugiai, biodyzelino – rapsai. Šiuo metu Lietuvoje veikia ir statomos 5 biodyzelino ir 5 bioetanolio gamyklos. Prognozuojamas labai spartus abiejų produktų, ypač biodyzelino, gamybos augimas. 2008 m. biodyzelino gamyba turėtų siekti 190 tūkst. t., bioetanolio – apie 40 tūkst. t. Biodyzelino gamyboje galėtų būti perspektyvus lipazių panaudojimas riebalų rūgščių esterių sintezei.

Biodegalų gamybos pagrindinis mokslinių tyrimų centras yra LŽŪU Aplinkos institutas. Biodegalų panaudojimo vidaus degimo varikliuose techniniai klausimai tiriami KTU.

Kadangi LŽŪU Aplinkos institutas rengia atskirą galimybių studiją Bioenergijos gamyba ir naudojimas, mūsų rengiamoje galimybių studijoje biodegalų problematika nebus nagrinėjama.

1.2.3. Mokslo institucijų mokslo darbuotojų, dirbančių biotechnologijos srityje, skaičius

Mokslo institucijų mokslo darbuotojų, dirbančiųjų biotechnologijos srityje 2007 m., skaičius parodytas Priedo 5 lentelėje. Iš viso šioje srityje dirba 380 mokslo darbuotojų (be doktorantų), iš jų 242 – mokslininkai. Pagrindiniai moksliniai centrai yra Biotechnologijos institutas (59 darbuotojai), Biochemijos institutas (42 darbuotojai), taip pat VU Gamtos mokslų fakulteto biologinės krypties katedros.

38

1.2.4. Biotechnologijos mokslinių tyrimų materialinė bazė

Universitetų ir institutų materialinė bazė jau tradiciškai yra Lietuvos mokslo silpnoji vieta. Iš sovietinių laikų paveldėta prasta materialinė bazė per pirmąjį nepriklausomybės dšimtmetį dar labiau paseno. Svarbu pažymėti, kad vertingiausia, labiausiai reikalinga įranga yra labai brangi, todėl mokslo institucijos, nors ir aktyviai veikdamos grantų bei sutarčių rinkoje, be valstybės pagalbos, praktiškai neturi galimybių ją įsigyti. Pirmoji prošvaistė buvo 2000 – 2002 m. vykdyta valstybės investicijų programa Valstybinių mokslo institutų mokslinių tyrimų aparatūros atnaujinimas, pagal kurią, lėšas nuo 0,3 iki 1,4 mln. Lt gavo visi šioje studijoje minimi mokslo institutai. 2006 m. pradėta vykdyti nauja valstybės investicijų į mokslinių tyrimų infrastruktūrą programa.

Materialinė bazė didesniu mastu pradėjo gerėti vykdant ES SF paramos įsisavinimo projektus. 2005 – 2006 m. buvo įvykdyti 3 stambūs infrastruktūros atnaujinimo projektai:

- Biotechnologijos instituto ir partnerių (LMI, LSDI, LŽI) projektas Žemės ir miškų ūkio augalų biotechnologinių tyrimų tinklas (4,85 mln. Lt);

- Puslaidininkių fizikos instituto ir partnerių (BChI, BTI, ChI, FI) projektas Tarpdisciplininių tyrimų eksperimentinės bazės stiprinimas medžiagotyros, biotechnologijos ir aplinkotyros srityse (9,9 mln. Lt);

- KMU Kardiologijos instituto ir partnerių (KMU, VU IMI) projektas Ląstelių ir audinių tyrimų infrastruktūros plėtra kardiologijoje (4,2 mln. Lt).

2006 – 2007 m. vykdomi 3 projektai:

- Vilniaus universiteto ir partnerių (BChI, VU IMI, VU OI) projektas Universitetinės praktinių studijų ir mokslinių tyrimų bazės stiprinimas strateginėse moderniųjų biomokslų srityse (5,95 mln. Lt);

- Biochemijos instituto ir partnerių (VU GMF, VU OI, BTI, VDU GMF, LSDI) projektas Proteomikos tyrimų infrastruktūros sukūrimas (6,3 mln. Lt);

- Eksperimentinės ir klinikinės medicinos instituto ir partnerių (VU IMI, VU klinikų Santariškių ligoninė, BChI) projektas Nacionalinis kamieninių ląstelių centras (3,7 mln. Lt).

Vykdant projektus įsigyta moderniška aparatūra sudaro sąlygas pakelti mokslinius tyrimus į visai kitą lygį. Biotechnologijos institute sukomplektuota įranga baltymų erdvinės struktūros nustatymui rentgeno spindulių difrakcijos metodu, įrengtas DNR sekvenavimo centras, aprūpintas 16 kapiliarų sekvenatoriumi. Biochemijos institute įrengiamas proteomikos tyrimų centras, aprūpintas moderniška masių spektrometrijos įranga, sujungta su terminalais projekto partnerių institucijose. VU Onkologijos institute kuriama genominių tyrimų, naudojant DNR mikrogardelių technologiją, infrastruktūra (mikrogardelių skaneris, mikrogardelių hibridizacijos sistema ir mikrogardelių gamybos sistema). Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakultete atnaujinta studijų ir mokslinių laboratorijų infrastruktūra. Šie keli pavyzdžiai rodo, kad Lietuvos gyvybės mokslų ir biotechnologijos tyrimai, nors ir lėtai, pereina į šiuolaikinį lygmenį. Daugiau informacijos apie biotechnologinių tyrimų materialinę bazę pateikta Priede 6 lentelėje.

Nepaisant aiškaus progreso gerinant materialinę bazę, skurdi gyvybės mokslų ir biotechnologijos mokslinių tyrimų materialinė bazė yra pagrindinė problema, ribojanti Lietuvos mokslininkų galimybes. Universitetų ir institutų mokslininkai lankosi užsienio laboratorijose ir gali palyginti jų ir savo technines galimybes. Biotechnologijos instituto, kuris yra ES pavyzdinis mokslo centras (Centre of Excellence), patarėjų tarybos (Board of Advisors), sudarytos iš užsienio mokslininkų, metiniuose instituto veiklos vertinimuose

39

pažymimas prastas instituto aprūpinimas šiuolaikine įranga. Nors Lietuvos mastu, BTI laikomas santykinai gerai įrengtu institutu. Kiekvienas šios studijos dalyvis yra parengęs būtiniausios įrangos bei infrastruktūros gerinimo darbų sąrašus, kurie panaudotini sudarant Biotechnologijos kompleksinę programą.

Lietuvos mokslinių bibliotekų asociacija, kurios nariais yra (arba gali tapti) visų mokslo institucijų bibliotekos, suteikia prieigą prie daugelio duomenų bazių. Prenumeruojamos svarbiausios duomenų bazės: Science Direct; Nature.com; Wiley Interscience; Annual Reviews; EBSCO Publishing; Springer LINK.

1.2.5. Biotechnologijos srities mokslinių tyrimų produktyvumo rodikliai 2002 – 2006 m.

Mokslinio produktyvumo rodikliai pateikti Priede 7 lentelėje. Per 5 metus (2002 – 2006) biotechnologijos srityje dirbantys tyrėjai publikavo beveik 700 straipsnių ISI sąrašo žurnaluose, gavo 11 tarptautinių patentų. Aktyviai dalyvavo tarptautiniuose konkursuose dėl grantų moksliniams tyrimams bei sudarė sutartis su užsienio užsakovais – bendras jų skaičius siekė 81, juos vykdant gauta per 26 mln. Lt lėšų (65 % iš jų – Biotechnologijos instituto). Pagal sutartis su Lietuvos ūkio subjektais atlikta darbų už daugiau kaip 3 mln. Lt.

1.2.6. Mokslo institucijų biotechnologijos srities tarptautiniai projektai

Tarptautiniai projektai, vykdyti 2002 – 2006 m. parodyti Priede 8 lentelėje.

1.2.7. Biotechnologijos verslo inkubatoriai, mokslo technologiniai parkai

Lietuvoje iki šiol biotechnologinio profilio specializuoto mokslo parko ar verslo inkubatoriaus nebuvo.

1.3. Biotechnologijos verslo apžvalga

Prisilaikant studijos pradžioje pateikto biotechnologijos apibrėžimo, Lietuvoje dabartiniu metu galima identifikuoti 10 biotechnologinių įmonių. Jau minėta, kad biodegalų (bioetanolio ir biodyzelino) gamybos įmonės čia neapžvelgiamos.

1.3.1. Biotechnologijos įmonių bendra apžvalga

1.3.1.1. UAB Fermentas

Įmonė įkurta 1995 metais Biotechnologijos instituto vieno iš gamybinių padalinių pagrindu. UAB Fermentas – didžiausia Lietuvoje ir viena iš pirmaujančių pasaulyje bendrovių, kuriančių ir gaminančių naujus molekulinės biologijos įrankius bei produktus molekulinei diagnostikai. Fermentas kuria ir gamina aukštos kokybės pagrindinius molekulinės diagnostikos komponentus – fermentus, nukleorūgščių standartus ir kt.

2007 m. balandžio mėn. pabaigoje įmonėje dirbo 274 darbuotojai. Pagrindinės įmonės produktų grupės:

Restrikcijos endonukleazės Nukleino rūgštis modifikuojantys fermentai Polimerazės grandininės reakcijos (PGR) reagentai DNR/RNR ir baltymų markeriai

40

Nukleotidai Molekulinės biologijos rinkiniai Įvairūs reagentai

Įmonėje kai kurie produktai gaminami naudojant įmonės patentuotas technologijas. Tai: Nb.Bpu10I nikuojanti endonukleazė, Eco57MI restrikcijos endonukleazė, TrueStartTM Taq DNA Polymerase, plazmidinės DNR valymas klientų užsakymu, NoLimitsTM DNR markerių gamyba klientų užsakymu.

2007 m. pradžioje įmonėje gamino daugiau nei 500 skirtingų produktų, iš kurių virš 100 yra gaminama pagal licencines sutartis. Įmonė šiuo metu turi sudariusi 23 licencines sutartis. 2006 m. įmonės pardavimai buvo 50,7 mln. Lt., iš jų eksportas sudarė 99%; įmonės grynasis pelnas buvo 9,15 mln. Lt; grynasis pelningumas – 18 %; produktyvumas – 219 tūkst. Lt/vienam darbuotojui; vidutinis sąrašinis darbuotojų skaičius 2006 m. pabaigoje – 231; Įmonė nuolat bendradarbiauja, vykdant bendrus mokslinių tyrimų projektus, su Vilniaus ir Kauno technologijos universitetais, Biochemijos ir Biotechnologijos institutais, bei mokslo tyrimo laboratorijomis iš užsienio universitetų bei kompanijų.

Įmonė 2004 – 2006 m. vykdė keturis ES 6 Bendrosios programos projektus, skirtus biotechnologijos molekulinių įrankių kūrimui bei 2 ES SF finansuojamus projektus (žr. Priedo 11 lentelę).

Siekdama plėsti savo veiklą į perspektyvias molekulinės diagnostikos produktų rinkas, įmonė 2004 m. pradėjo vykdyti didelį investicinį projektą, kurio tikslas – įrengti naujas gamybos patalpas, atitinkančias Geros gamybos praktikos (GGP) reikalavimus. Tai leis per keletą metų visiškai perorganizuoti pagal GGP reikalavimus PGR technologijoje naudojamų produktų gamybą ir atvers įmonei didžiules ir greitai augančias molekulinės diagnostikos produktų rinkas. Įmonės strateginis tikslas yra tapti paruoštų naudoti diagnostinių rinkinių gamintoju ir tiekėju, tokiu būdu kurti ir vystyti molekulinės diagnostikos rinkinių gamybos pramonę Lietuvoje.

1.3.1.2. UAB Biomedicinos tyrimų centras

Įmonė įkurta 2000 m. Savo veiklą pradėjo nuo infekcinių ligų diagnostikos moderniais molekulinės biologijos metodais, paremtais PGR, ir yra molekulinės diagnostikos tyrimų Lietuvoje pradininkė. BMTC šiuo metu yra didžiausia diagnostinio serviso, atliekamo PGR metodu, tiekėja Lietuvoje. Tai moderniausia Lietuvoje privati laboratorinės medicinos diagnostikos įmonė, naudojanti naujausius tyrimų metodus, kurios veikla atitinka tarptautinius kokybės valdymo standartų reikalavimus.

2003 m. Centras persikėlė į naujas, specialiai molekulinei diagnostikai suprojektuotas ir įrengtas pagal europinius standartus patalpas. Centro veikla licencijuota ir atestuota Valstybinės akreditavimo sveikatos priežiūros veiklai tarnybos prie Sveikatos apsaugos ministerijos. Centro išorinės kokybės kontrolės partneriai yra Labquality (Suomija) ir INSTAND e. V. (Vokietija).

Šiandien Centras šalia patogeninių mikroorganizmų bei virusų detekcijos PGR metodu atlieka ir kitus laboratorinius tyrimus. Nustato hormonų bei vėžio žymenų kiekį kraujyje. Atlieka bendruosius kraujo bei šlapimo tyrimus, citologinius tyrimus. Centre atliekama serologinė infekcinių ligų diagnostika. Alerginiai tyrimai atliekami viena moderniausių ir Europoje populiariausia Hitachi nustatymo sistema. 2004 m. Centras pasiūlė klientams citogenetinius tyrimus (kariotipavimas ir FISH). Nuo 2005 m. atliekami biologinės tėvystės ir chimerizmo tyrimai, besiremiantys polimorfinių DNR žymenų sričių molekuliniais genetiniais ištyrimais. 2006 m. BMTC eksportavo diagnostinius rinkinius į Ukrainą ir Kazachstaną už 82 tūkst. litų.

41

Įmonėje 2005 m. įkurtas mokslinių tyrimų padalinys, kuris kuria diagnostinius PGR reagentų rinkinius. Pataraisiais metais buvo sukurti molekulinės diagnostikos rinkiniai Mycoplasma hominis, Chlamydia trachomatis, Ureaplasma urealyticum, Gardnerella vaginais, Trichomonas vaginais ir kitų lytiniu keliu plintančių patogenų nustatymui. planuojama plėsti veiklą ne tik medicinai skirtų reagentų rinkinių diagnostikai, bet kurti bei gaminti rinkinius veterinarijos tarnybų laboratorijoms. Jau yra sukurtas PGR reagentų rinkinys paukščių gripo viruso (H5 tipas) detekcijai. Centras dalyvauja klinikinių tyrimų studijų programose. Ypač aktuali Lietuvos ligoniams ir gydytojams yra hematologinė studija atliekama kartu su CELSG – Central European Leukemia Study Group, Austrija, Hematologijos, onkologijos ir transplantacijos centru (VU ligoninės Santariškių klinikos), bei Hematologijos klinika (KMU klinikos).

Įmonė kartu su partneriais vykdo ES SF finansuojamą BPD 2.5 priemonės projektą UAB Biosola, UAB Grida ir UAB Biomedicinos tyrimų centras darbuotojų kompetencijų vystymas besikeičiančioje verslo aplinkoje, kurio tikslas – didinti ūkio subjektų ir bendrą Lietuvos ūkio konkurencingumą, plėtojant žmoniškuosius išteklius.

1.3.1.3. UAB Imunolita

Mokslinė - komercinė įmonė „Imunolita“ susikūrė 2006 m. balandžio mėn. Jos mokslinį potencialą sudaro buvę VU Imunologijos instituto darbuotojai, turintys didelę patirtį dirbant su kamieninių ląstelių išskiriamų faktorių moduliacinio poveikio imunopatologiniams procesams tyrimais. Bendrovės tikslas – kurti ir vystyti ląstelines technologijas bei jas diegti į praktinę mediciną. Įmonės darbas – individualizuota terapija, kai pacientas yra gydomas individualiai jam sukurtu technologiniu produktu, dažniausiai panaudojant jo paties kraują, kamienines ir imuninės sistemos ląsteles.

Bendrovėje dirba 10 darbuotojų. Kadangi UAB „Imunolita“ susikūrė labai neseniai jos ekonominiai rodikliai nėra informatyvūs. Įmonė gavo Ūkio ministerijos subsidiją projekto Nauja išsėtinės sklerozės gydymo technologija, paremta vakcinacija autologinėmis T-ląstelėmis vykdymui.

1.3.1.4. UAB Sicor Biotech

UAB Sicor Biotech ištakos sietinos su 1994 m. įvykdyta Biotechnologijos instituto restruktūrizacijos ir privatizacijos programa, kurią vykdant vieno iš Biotechnologijos instituto gamybinių padalinių pagrindu buvo įkurta AB Biofa. UAB Sicor Biotech (ankstesnis pavadinimas UAB Biotechna) 1999 m. įsigijo biofarmacijos įmonės Biofa gamybinę bazę ir technologijas bei įdarbino Biofos personalą. 2001 m. Sicor Biotech įsiliejo į Sicor Inc. (JAV) įmonių grupę. Nuo 2004 m., susijungus Sicor Inc. ir Izraelio kompanijai Teva Pharmaceutical Inc., UAB Sicor Biotech tapo Teva grupės biotechnologinio padalinio lydere.

Baltyminių vaistinių medžiagų tyrimai buvo pradėti dar 1984 m. Taikomosios enzimologijos institute (dabar Biotechnologijos institutas). Jau 1989 m. buvo sėkmingai baigti klinikiniai tyrimai ir įregistruotas Lietuvoje sukurtas žmogaus rekombinantinis interferonas alfa-2b (preparatas Reaferon). Jis tapo pirmuoju genoinžineriniu medicininiu preparatu, sukurtu tuometinėje SSRS bei visoje Rytų ir Vidurio Europoje. Vaistas skirtas tam tikroms vėžio formoms gydyti. Galima paminėti, kad tuo metu tai buvo šeštas genoinžinerinis vaistas visame pasaulyje. 1994 m. Lietuvoje užregistruojamas preparatas Somatogen-L – žmogaus augimo hormonas, 2003 m. preparatas Grasalva – modifikuotas granuliocitų kolonijas stimuliuojantis faktorius (GCSF).

Mokslinių darbų pagrindu sukurtos technologijos padėjo į Lietuvą pritraukti didžiules užsienio investicijas: 2000–aisiais metais Vilniuje buvo pastatyta moderni universali biotechnologijos preparatų gamykla, atitinkanti Europos, JAV ir Lietuvos vaistų gamybos

42

reikalavimus. Į šią gamyklą investuoti beveik 100 mln. litų yra viena didžiausių kada nors Lietuvoje buvusių “plyno lauko” investicijų.

Kompanijoje šiuo metu (2007 m.) dirba 141 darbuotojas. Sicor Biotech išsiskiria ypač aukšta personalo kvalifikacija – čia dirba beveik 20 mokslo daktarų, apie 80 proc. darbuotojų turi aukštąjį specialų išsilavinimą. Bendrovėje šiuo metu dirba 27 darbuotojai, neseniai baigę bioinžineriją Vilniaus Gedimino technikos universitete. Sicor Biotech mokslo padalinyje yra 35 aukštos klasės specialistai, dirbantys ties aktualiomis biofarmacinių produktų technologijomis. Tai buvo vienas iš pagrindinių veiksnių, leidusių Sicor Biotech technologijoms konkuruoti pasaulio farmacinėje rinkoje ir gaminti aukštos kokybės medikamentus. Pagal kokybę Lietuvos įmonės gaminami vaistai sėkmingai konkuruoja su analogiškais preparatais, gaminamais tokių garsių firmų, kaip F. Hoffmann-La Roche, Schering Plough, Eli Lilly ir Novo Nordisk.

Pagrindinė įmonės produkcija yra aktyviosios farmacinės substancijos: interferonas alfa-2b, filgrastimas ir žmogaus augimo hormonas bei jų pagrindu gaminami vaistiniai preparatai Realdironas, Grasalva, Biosoma. Šiuo metu gaminami preparatai:

Rekombinantinis žmogaus interferonas alfa-2b: Realdiron®; Realdiron Set®; Uniferon.

Rekombinantinis žmogaus augimo hormonas: Biosoma®. Filgrastimas (r-metHuGCSF): Grasalva™.

Sicor Biotech yra 9 Lietuvoje registruotų patentų savininkė, tarp kurių 5 yra šiuo metu gaminamų produktų patentai. Gaminamų produktų patentai yra registruoti Rusijos Federacijoje – 1, 1 – Italijoje, 1 – Suomijoje ir 1 – Kanadoje.

Pagrindiniai 2006 metų rodikliai yra: realizavimo apimtys – 35,4 mln. Lt; eksportas – 65 %; bendrasis pelnas – 18,9 mln. Lt; bendrasis pelningumas – 53,5 %; produktyvumas – 251 tūkst. Lt/darbuotojui.

1.3.1.5. UAB Biota

UAB Biota įkurta 1991 metais, ji veikia biotechnologinių MTEP paslaugų srityje. Įmonėje dirba 4 darbuotojai. Įmonėje atliekami biotechnologiniai tyrimai yra orientuoti į rekombinantinių baltymų gryninimą ir įvairių baltymų analizę. Įmonės nuomojamoje mokslinėje labortorijoje, vykdant tyrimus siekiama apjungti biofarmacijos, medicinos, proteomikos ir bioinformatikos sritis.

UAB Biota, plėsdama savo mokslinę veiklą, bendradarbiauja su Vilniaus universitetu, Biochemijos, VU Imunologijos, VU Onkologijos institutais. Dalį MTEP tyrimų įmonė užsako šiose mokslo institucijose.

1.3.1.6. UAB Biotechpharma

Įmonė buvo įsteigta 2004 metais. Nuo pat įkūrimo bendrovėje vykdomi proteomikos bei molekulinės biotechnologijos užsakomieji tiriamieji darbai, biofarmacinės analizės darbai. Nuo 2007 m. pradžios taip pat pradėtas vykdyti ES SF finansuojamas 2,55 mln. litų vertės MTEP projektas Serininės proteazės zimogeninės formos biosintezės ir išskyrimo technologijos sukūrimas. Juo siekiama sukurti komercinį pritaikymą turinčio baltymo biosintezės ir gryninimo technologijas. Numatoma sukurti konkurencingą prourokinazės gamybos technologiją, kurioje nereikėtų naudoti organinių tirpiklių, visos stadijos būtų atliekamos vidutinio slėgio kolonose, t.y. tokią technologiją, kurią galima licencijuoti. Tokios technologijos perspektyvumas būtų ir tame, kad ją galėtų naudoti pvz. žinoma biotechnologinė kompanija Sicor Biotech, galinti pagaminti reikiamos kokybės produktą klinikiniams tyrimams. Dalis projekto išlaidų, iki 15 proc., bus skirta užsakymams (moksliniams tyrimams, analitiniams darbams ir kt.) iš kitų Lietuvos mokslinių tyrimų

43

institucijų bei verslo įmonių. Vykdant projektą įmonė ketina licencijuoti rekombinantinę audinių kultūrų technologiją iš užsienio įmonės. Įvykdžius projektą planuojamas komerciškai patrauklaus know-how sukūrimas.

Įmonėje dirba 5 darbuotojai, tačiau atsižvelgiant į aktyvią veiklos plėtrą, planuojamas naujų darbuotojų įdarbinimas.

1.3.1.7. UAB Biocentras

Mokslinė – gamybinė firma Biocentras buvo įkurta 1988 m. Jos branduolį sudarė Biotechnologijos instituto mokslininkai, turėję didelį patyrimą sprendžiant mokslinius ir gamybinius uždavinius naftos teršalų biotechnologinio valymo srityje. UAB “Biocentre” šiuo metu dirba 28 darbuotojai, iš jų 8 mokslų daktarai.

Biocentro darbo sritis – biotechnologinių procesų taikymas aplinkos apsaugoje ir profesionalios naftos teršalų valymo iš aplinkos paslaugos. Naftos teršalų valymui iš aplinkos bendrovės darbuotojai taiko pažangius ir efektyvius, žmogui ir gamtai nekenksmingus biotechnologinius metodus, kurių pagrindas - natūralių mikroorganizmų ir iš jų išskirtų fermentų naudojimas. Kitos darbų kryptys yra: riebalais užterštos aplinkos biotechnologinis valymas; mikrobiologinės kilmės biologiškai aktyvių medžiagų paieška ir gamyba; sorbentų ir sorbentų produktų gamyba ir prekyba; aplinkosaugos objektų (užteršto grunto ir vandens valymo aikštelių, paviršinių nuotekų valymo įrenginių) projektavimas ir statyba; nutekamųjų vandenų, labai užterštų pramoninių nuotekų bei sąvartynų filtrato valymas.

Biocentro specialistai aktyviai dalyvauja tarptautiniuose mokslo projektuose. Kartu su D. Britanijos, Italijos, Ispanijos, Olandijos, Portugalijos bei Latvijos mokslininkais vykdo keletą EK 6 BP, EUREKA projektų. Daugelis Biocentro darbuotojų yra gavę kvalifikacinius atestatus, suteikiančius teisę projektuoti aplinkos apsaugos objektus ir vykdyti jų autorinę priežiūrą. Biocentro mokslininkai dėsto VGTU - skaito Ekologinės biotechnologijos kursą, dalyvauja magistrantų rengime, bendrovėje parengta ir apginta mokslo daktaro disertacija.

1.3.1.8. AB Malsena

AB „Malsena“ paleido didelio pajėgumo kviečių krakmolo gamyklą, kurioje kviečių krakmolo gamyba 2010 m. turi pasiekti 105 tūkst.t/m. Didelę dalį aukštos kokybės A tipo krakmolo planuojama modifikuoti į katijoninį krakmolą, o popieriaus pramonei netinkamą B tipo krakmolą cheminiais ir biotechnologiniais būdais perdirbti į vertingus techninius produktus – klijus, bioplastikus ar biokuro sandus.

1.3.1.9. Achemos grupė

Koncernas Achemos grupė turi dideles finansines galimybes ir ieško naujų, perspektyvių veiklos sričių. Viena iš jų yra biotechnologija. Koncernas turi didelį cheminės technologijos gamybos patyrimą, todėl rengia naujo polimero – polipieno rūgšties gamybos projektus. Produktas būtų skirtas gamtoje greitai suįrančių (bioskalių) pakuočių gamybai. Detaliau žr. skyr. 2.5.9.

1.3.1.10. UAB Profarma

2007 m. įsteigta Biotechnologijos instituto „pumpurinė (spin-off) įmonė. Artimiausiu metu įmonė planuoja sukurti 5 – 8 darbo vietas aukštos kvalifikacijos mokslo darbuotojams, kurių uždaviniai yra konstruoti, gryninti bei analizuoti rekombinantinius baltymus, skirtus biofarmacinei pramonei bei fundamentiniams ir taikomiesiems tyrimams. Kompanija jau dabar kartu su Biotechnologijos, Biochemijos ir VU Onkologijos institutais bei AB Sanitas įsijungė į Pramoninės biotechnologijos plėtros programos projektą Prolonguoto veikimo terapinės paskirties rekombinantinių baltymų technologijų kūrimas, kurio eigoje bus kuriamos ir patentuojamos antros kartos

44

baltyminių farmacinių preparatų gamybos technologijos. Projektui planuojama skirti virš 1 milijono litų per 2007-2009 m.

1.3.2. Biotechnologinių įmonių personalo rodikliai

Informacija apie biotechnologinėse įmonėse dirbantį personalą pateikta Priede 9 lentelėje. Biotechnologijos subsektoriuje dirba beveik 500 darbuotojų, iš jų 57 % didžiausioje biotechnologijos įmonėje UAB Fermentas. Biotechnologijos pramonėje darbuotojai su aukštuoju išsilavinimu sudaro 76 %, MTEP darbus vykdo 27 % visų darbuotojų. Pramonėje dirba 58 darbuotojai (12,2 %), turintys mokslinius laipsnius.

1.3.3. Įmonių mokslinė veikla

Mokslinių tyrimų vykdymas yra būtina sąlyga norint išsilaikyti labai konkurencingoje ir greitai progresuojančioje biotechnologijos rinkoje. Visos biotechnologinės įmonės moksliniams tyrimams skiria santykinai daug personalo ir lėšų. Priede 10 lentelėje parodytos biotechnologinių įmonių išlaidos moksliniams tyrimams 2004 – 2006 m. Įmonės finansuoja savo mokslo padaliniuose vykdomus tyrimus ir beveik tiek pat lėšų išleidžia užsakomiesiems tyrimams universitetuose ir mokslo institutuose. 2004 – 2006 m. atskirų įmonių išlaidos MTEP buvo nuo 6,5 iki 62 % visų išlaidų per metus, o subsektoriaus mastu sudarė 29 – 33 % visų išlaidų. Didžiausia biotechnologinė įmonė Fermentas kartu su partneriais parengė 4 projektus, kurie laimėjo EK 6 BP konkursus, įmonei buvo skirtas 1,7 mln. Lt finansavimas. Kitas MTEP darbų finansavimo šaltinis, kuriuo biotechnologinės įmonės gana sėkmingai pasinaudojo, yra ES SF parama. UAB Fermentas, Biotechpharma, Biocentras mokslinių tyrimų projektams buvo skirta 6,5 mln. Lt. Detalesnė informacija apie biotechnologinių įmonių vykdytus tarptautinius ir Lietuvos grantus parodyta Priede 11 lentelėje.

Kiekvienoje įmonėje vyksta aktyvi inovacinė veikla, t.y. sukūriami ir gaminami nauji produktai, geriausi techniniai sprendimai ir technologijos apsaugomi patentais, perkamos licencijos naujų produktų gamybai (žr. Priedą, 12 lentelė). Įmonių galimybės inovacinėje veikloje gana skirtingos. Didžiosios Lietuvos biotechnologinės kompanijos pasižymi intensyvia tarptautine inovacine veikla. Fermentas turi Intelektinės nuosavybės apsaugos grupę, kurioje dirba prityrę specialistai, gerai žinantys ir patentinę teisę, ir biologinę bei technologinę specifiką. Šioje firmoje sukauptas didžiulis tarptautinės komercijos patyrimas. Fermentas yra gavęs 3 tarptautinius patentus originalių produktų gamybai, dar 2 tarptautinės paraiškos yra pateiktos, o 3 paraiškos rengiamos pateikimui. Yra sudarytos 23 licencinės sutartys, pagal kurias gaminama daugiau kaip 100 produktų. Sicor Biotech turi 9 Lietuvos patentus, tarp jų 5 yra šiuo metu gaminamų produktų patentai. Kiti patentai registruoti Italijoje, Kanadoje, Rusijoje, Suomijoje. Inovacijas aktyviai diegia Biocentras ir kitos įmonės.

1.3.4. Įmonių ekonominiai rodikliai

Priede 13 ir 14 lentelėse sutelkti biotechnologinių įmonių ekonominiai rodikliai. Biotechnologijos subsektoriaus bendra produkcijos realizavimo apimtis 2006 m. siekė 90,2 mln. Lt ir tai sudarė 0,11 % tų metų Lietuvos BVP. Laikotarpyje nuo 2002 iki 2006 m. bendras realizavimo apimties augimas buvo intervale 3,7 – 30,0 %, vidutiniškai 22 % kasmet. Pastebima realizavimo apimties augimo spartėjimo tendencija – 2006 m. augimas lyginant su 2005 m. buvo 30 %.

Biotechnologijos subsektoriui charakteringas dideli pelno rodikliai ir didelis darbo našumas, lyginant su kitomis ūkio šakomis. Bendrasis viso subsektoriaus pelnas 2006 m. buvo 46,7 mln. Lt, bendrasis pelningumas – 52 %. Per 2002 – 2006 m. subsektoriaus

45

bendrasis pelningumas buvo daugiau 50 %. Stabiliai aukštą pelningumo rodiklį turi didžiosios įmonės, tuo tarpu mažose įmonėse pelningumo rodiklis turi tendenciją kasmet labiau svyruoti. Subsektoriaus eksportuojamos produkcijos dalis yra daugiau 80 %, o didžiausios įmonės Fermentas 99 % produkcijos eksportuojama į 70 pasaulio šalių.

Vidutinis produktyvumas subsektoriaus įmonėse 2006 m. pasiekė 208 tūkst. Lt/metusx1 darbuotojui ir gerokai viršija Lietuvos ūkyje įprastą darbo našumą.

Biotechnologijos subsektoriaus ekonominiai rodikliai yra labai aukšto lygio. Tai rodo didelį subsektoriaus perspektyvumą ir turėtų skatinti valstybės paramos teikimą jo plėtrai.

1.4. Biotechnologijos studijų, mokslo ir verslo integracija

Jau buvo minėta, kad bendradarbiavimas tarp studijų institucijų iš vienos pusės ir mokslo institucijų ir verslo subjektų yra labai produktyvus. Mokslo ir verslo subjektų laboratorijos dažnai yra vieta, kur universitetų studentai atlieka praktiką, rengia bakalauro ir magistro baigiamuosius darbus. Įmonės yra labai suinteresuotos gauti aukšto lygio, kvalifikuotus darbuotojus, todėl stengiasi įtakoti specialistų rengimo programų turinį, suteikia universitetams paramą, pvz. nuperka kai kurią įrangą mokomosioms laboratorijoms. Bionžinerijos specialybės įsteigimas VGTU buvo inicijuotas Biotechnologijos instituto ir UAB Sicor Biotech vadovybės (prof. V. Bumelis). Glaudžiai bendradarbiauja universitetai ir mokslo institutai. Taip antai, Biotechnologijos institute įsteigta Genų inžinerijos mokomoji laboratorija, skirta išimtinai universitetų studentų praktikos darbams. Daug patyrusių mokslo institutų darbuotojų skaito paskaitas universitetuose. Šiandien tai yra įprastinė praktika.

Biotechnologinės įmonės bendradarbiauja su Lietuvos mokslo institucijomis, užsakydamos taikomuosius ir fundamentinius tyrimus. Pagrindiniai užsakovai yra UAB Fermentas ir UAB Sicor Biotech. Užsakomųjų darbų vykdymo 2002 – 2006 m. rodikliai parodyti 2 lentelėje.

Darbų vykdytojas Sutarčių skaičius Sutarčių lėšos, tūkst. Lt

Biotechnologijos institutas 27 838,2

Biochemijos institutas 5 452,4

VU Imunologijos institutas 11 291,0

Lentelė 2. Biotechnologinių įmonių užsakomųjų MTEP darbų rodikliai

Tačiau dažniausiai tai yra pavieniai bendri projektai ir, deja, šiandien biotechnologijos srityje verslas ir Lietuvos mokslo institucijos dar nėra glaudūs partneriai, pastoviai dalyvaujantys bendrose programose. Smulkūs, siekiantys keliasdešimt tūkstančių litų užsakymai nerodo, kad partnerystė vaisinga, kad ji stiprėja, ar judama sąveikos didinimo kryptimi. Tai, kad partnerystė minimali, žymia dalimi sąlygota ir nepakankamo mokslo institucijų finansavimo, reikiamos šiuolaikinės aparatūros trūkumu. Mokslo institucijų eksperimentinė bazė dažnai sudaro galimybę atlikti tik tokius mokslinius tyrimus, kurių rezultatus galima pateikti visuomenei mokslinių straipsnių pavidalu, tačiau jie turi nedaug įtakos biotechnologijos pramonės raidai. Reikalingos dideles investicijos į mokslinių tyrimų eksperimentinę bazę, kad mokslo institucijų turimą patyrimą ir jų potencialias galimybes orientuoti į sprendimą tokių problemų, kurios liečia biotechnologijos verslo ateitį. Taip pat reikalingas aktyvus mokslo institucijų suinteresuotumas koreguoti mokslinių tyrimų tematiką aktualiomis ūkio subjektams kryptimis. Taikomųjų mokslinių tyrimų plėtojimas, remiantis

46

Lietuvoje ir pasaulyje atliekamais fundamentiniais tyrimais, leistų plėtoti vaisingą žinių bei verslo partnerystę. Tik stiprus, inovatyvus, konkurencingas ir sufokusuotas į aktualias verslui sritis pasaulinio lygio mokslas gali pasiūlyti verslui paslaugas, už kurias pastarasis būtų pasiryžęs mokėti. Todėl visos priemonės, skatinančios aukštesnę mokslinių tyrimų kokybę ir tinkamą pasiektų rezultatų intelektinę apsaugą, kartu didins tikimybę, kad spręsdamas savo problemas verslas kreipsis pagalbos į mokslinių tyrimų įstaigas.

Mokslo ir verslo bendradarbiavimo skatinimo svarbus įrankis gali būti technologinės platformos. LR Ūkio ministerijos iniciatyva, siekiant vystyti Lietuvos biotechnologijos mokslo ir verslo bendradarbiavimą, 2006 m. buvo įkurta Lietuvos nacionalinė biotechnologijų platforma (LNBP), kuri apjungė 15 verslo įmonių ir 13 mokslo įstaigų pastangas sukurti bendrą biotechnologijos sektoriaus vystymo strategiją. Tiek Europos, tiek Lietuvos biotechnologijų sektorius siejamas su keturiomis europinėmis technologijų platformomis:

1. Technology platform on sustainable chemistry, kurios sudėtinė dalis yra pramoninė biotechnologija;

2. Innovative medicines for Europe, kuri dalinai apima farmacinės biotechnologijos plėtrą;

3. Plants for the future, kurios sudėtinė dalis agrobiotechnologija; 4. European biofuels technology platform, dalinai persidengianti su pramonine

biotechnologija.

LNBP jungtinės veiklos sutarties verslo ir mokslo partnerių pastangomis buvo suformuotos Lietuvos biotechnologijos vystymosi kryptys bei priemonės, kurios yra detalizuotos Lietuvos biotechnologijų Strateginiame tyrimų plane. Šios priemonės bei veiksmai – tai pastangos mobilizuoti ir nukreipti biotechnologijų sektoriuje veikiančių įmonių bei dirbančių mokslininkų veiksmus vykdyti perspektyviausias biotechnologijų kūrimo, pritaikymo bei diegimo į gamybą veiklas. Mokslo institucijų veiklos orientavimas į nacionalinį verslą turi užtikrinti subsektoriuje sukuriamos bendrosios pridėtinės vertė dalies augimą, darbo vietų kūrimą, aukštos pridėtinės vertės produktų gamybą. Detalizuota biotechnologijos vystymosi strategija bus betarpiškai ir pilnai siejama su Lietuvos biotechnologijos kompleksine programa.

1.5. Biotechnologijos verslo vystymosi tendencijos ir Lietuvos vieta pasaulyje

Šiuo metu biotechnologija yra sparčiausiai auganti pramonės sritis pasaulyje. Per pastaruosius penkerius metus kasmetinis biotechnologijos pramonės pardavimų augimas viršijo 15 %. Lėšos, skiriamos mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros darbams kasmet augo vidutiniškai 34 %. 2005 m. biotechnologijos kompanijų išlaidos mokslo tyrimo ir eksperimentinės plėtros darbams sudarė 16,3 mlrd. eurų1.

Biotechnologijai plečiantis, pradėta ją skirstyti į siauresnes sritis. Vaistinių medžiagų paieška ir gamyba biotechnologiniais metodais bei kiti biotechnologijos panaudojimai sveikatos apsaugai buvo pavadinti raudonąja biotechnologija. Biotechnologinių metodų panaudojimas žemės ūkyje vadinamas žaliąja biotechnologija. Abu šie terminai atsirado maždaug prieš du dešimtmečius. Vėliau, maždaug prieš dešimt metų, pradėtas naudoti terminas mėlynoji biotechnologija - jūros organizmų biotechnologiniai tyrimai. Jie apima vaistinių medžiagų gavimą iš jūros organizmų, jūros augalų ir ypač žuvų genetinį modifikavimą. Per pastarąjį penkmetį atsirado ir sparčiai plečiasi pramoninė arba baltoji

1 LNBP „Strateginių tyrimų planas“

47

biotechnologija - gyvų organizmų ir gyvybės veiklos principų panaudojimas pramoninėje cheminių medžiagų, biodegalų ir t.t. gamyboje.

1.5.1. Raudonoji biotechnologija

Šiuo metu raudonoji biotechnologija yra svarbiausia iš biotechnologijos sričių. Pagrindinė raudonosios biotechnologijos dalis – vaistinių medžiagų paieška ir jų gamyba, panaudojant biotechnologinius metodus. Raudonoji biotechnologija naudoja gyvus organizmus (bakterijas, mieles, augalų ir gyvūnų ląsteles, virusus), kuriuos genų inžinerijos metodais modifikuoja taip, kad tokios ląstelės pradeda gaminti joms nebūdingas medžiagas (žmogaus baltymus, nukleino rūgštis). 2004 m. iš 440 mlrd. eurų farmacijos produktų pardavimų pasaulyje, 35,5 mlrd. eurų (8,1 %) sudarė vaistai, gauti biotechnologiniais metodais2. Apie 27 % šiuo metu kuriamų naujų vaistų yra biotechnologiniai produktai. Didelė jų dalis yra ikiklinikinių tyrimų fazėje. Taigi, artimiausiais metais biotechnologinės kilmės vaistų dalis farmacijos produktų pardavimuose išaugs 2-3 kartus.

Kitos Pasaulio šalys

JK

Ispanija

Italija

Visa rinka 2004 m. = 35,5 mlrd. eurų

Vokietija

JAV Prancūzija

Japonija

KPŠ – kitos pasaulio šalys

altinis: „IMS Health“ „Business Insights Ltd.“

Pav. 1 Raudonosios biotechnologijos rinkos geografinis pasiskirstymas 2004 m.

JAV raudonosios biotechnologijos rinka yra brandžiausia. JAV biotechnologinių vaistų pardavimų apimtys 2004 m. sudarė 59,6% visų pardavimų apimčių, o tai beveik 3 kartus viršijo penkių didžiųjų Europos valstybių – Vokietijos, Prancūzijos, Italijos, Ispanijos ir Didžiosios Britanijos – pardavimų apimtį (1 pav.).

2 Ten pat.

48

1.5.2. Žalioji biotechnologija

Paprastai žalioji biotechnologija tapatinama su genetiškai modifikuotų augalų kūrimu ir auginimu. Pagrindinai tai yra genų iš kitų augalų ar mikroorganizmų ląstelių įvedimas į ekonomiškai svarbių augalų DNR, rezultate gaunant derliaus padidėjimą, kokybės pagerėjimą ar naujų produktų gamybą augaluose.

1986 metais JAV sukurtas pirmas genetiškai modifikuotas augalas – herbicidams atsparus tabakas. Trejais metais vėliau Vokietijoje, Makso Planko institute buvo užauginta gėlė petunija su pakeista žiedų spalva. Pirmas komercinis produktas, gavęs leidimą pardavimui, buvo virusams atsparus cukrinis runkelis (1993 m.), vėliau (1994 m.) išvesta pomidorų veislė su ilgesniu saugojimo laiku. Pirmaujančios kompanijos (Monsanto, AgrEvo, Novartis, Zeneca) yra sukūrusios apie šimtą genetiškai modifikuotų žemės ūkio augalų veislių (kukurūzai, soja, bulvės, pomidorai), iš jų keletas yra praėję registravimo procedūrą (pagal direktyvą 90/220/EEC), pavyzdžiui, iš genetiškai modifikuotų pomidorų gaminama pasta jau yra parduodama Anglijoje.

Šiuo metu genetiškai modifikuoti augalai yra auginami apie 100 milijonų hektarų plotuose, dauguma (63%) - JAV. Daugiau nei 60% maisto produktų JAV turi komponentus, gautus iš genetiškai modifikuotų augalų. 2002 m. apie 74 % sojos pupelių, virš 60 % rapso sėklų, virš 71 % medvilnės JAV buvo genetiškai modifikuoti. Europos Sąjungoje genetiškai modifikuotus augalus dar tik pradedama auginti, dėl neigiamo visuomenės požiūrio į genetiškai modifikuotus maisto produktus ir galimų aplinkosaugos pavojų.

1.5.3. Pramoninė biotechnologija

Šiuo metu virš 90% stambiatonažinių ir mažatonažinių cheminių medžiagų ir produktų (plastmasės, tirpikliai, skystas kuras, pusprodukčiai farmacijos pramonei ir kt.) gaminami iš neatsinaujinančių žaliavų, daugiausia iš naftos. Per pastaruosius kelerius metus pasaulyje pradėjo formuotis nauja pramonės sritis, pavadinta pramonine biotechnologija, kurios paskirtis – gaminti įvairius aukščiau paminėtus cheminius produktus iš atsinaujinančių, daugiausia augalinės kilmės žaliavų, apibendrintai vadinamų biomase (grūdai, augalininkystės atliekos, mediena, medžio perdirbimo atliekos, specialiai pramoniniam perdirbimui auginami augalai ir kt.). Vystantis pramoninei biotechnologijai, naftą, kaip cheminės pramonės žaliavą palaipsniu turėtų išstumti atsinaujinančias žaliavos.

JAV yra pirmoji pasaulio valstybė, pradėjusi sistemišką, valstybės remiamą pramoninės biotechnologijos plėtrą. 2000 m. JAV senatas priėmė Biomasės tyrimų ir eksperimentinės plėtros įstatymą (Biomass R&D Act). 2002 m. paskelbtoje vizijoje (Vision for bioenergy and biobased products in the United States) pateikti siekiami kiekybiniai rodikliai (3 lentelė), kokia dalis energijos, transporto kuro ir cheminių medžiagų bus gaunama JAV, panaudojant biomasę:

Iš biomasės gaunama produkcijos dalis

2001 2010 2020 2030

Energija, % 3,5 4 5 5

Degalai, % 0,5 4 10 20

Cheminiai produktai, % 5 12 18 25

Lentelė 3 Prognozuojamas iš biomasės gaunamos produkcijos augimas JAV

Centralizuota pramoninės biotechnologijos plėtra Europos Sąjungoje prasidėjo 2004 m., šiek tiek vėliau, negu JAV. Šiuo metu daugelis Europos Sąjungos šalių kuria planus

49

sparčiai plėtoti pramoninę biotechnologiją ir imasi praktinių žingsnių. Europoje ypač aktyvios šalys yra Vokietija, Nyderlandai, Prancūzija, Didžioji Britanija, Italija, Suomija. Daugelyje Europos šalių per pastarąjį dešimtmetį sukurtos nacionalinės tyrimų programos, patenkančios į pramoninės biotechnologijos sritį.

Cheminių medžiagų, gautų iš atsinaujinančių žaliavų ar fermentacijos būdu pardavimai pasaulyje 2005 m. siekė 77 mlrd. eurų, laukiamas lygis 2010 m. – 125 mlrd. eurų. Sparčiausiai plėsis biodegalų gamybos apimtis – nuo 20 mlrd. eurų 2005 m. iki 40 mlrd. eurų 2010 m. Pagrindinis iššūkis biodegalų subsektoriui – pasiekti, kad biodegalai taptų konkurentiški iš naftos gaunamiems degalams be valstybės dotacijų. Tikimasi, kad naujų biotechnologijų panaudojimas ir kompleksinis beatliekinis biomasės perdirbimas leis pasiekti šį tikslą. Biodegalų gamyklos turėtų laipsniškai persiformuoti į biokombinatus (biorefineries), galinčius panaudoti įvairias biomasės rūšis ir greta biodegalų gaminančius eilę kitų produktų.

1.5.4. Lietuvos biotechnologijos verslo vieta pasaulyje

Informacija apie Lietuvos biotechnologines įmones pateikta 1.3 skyriuje ir Priede 9-14 lentelėse. Lietuvoje turime 10 biotechnologijos versle dalyvaujančių įmonių, iš jų 3 modernias, konkurencingas tarptautinėje rinkoje įmones – UAB Fermentas, Sicor Biotech ir Biocentras. Tai yra ekonomiškai stiprios, turinčios modernią įrangą, kvalifikuotą personalą bei mokslinius padalinius, augančios įmonės. Pagal darbuotojų skaičių Fermentas ir Sicor Biotech Europos mastu galima laikyti stambiomis įmonėmis. Šiose įmonėse sukauptas aukštųjų technologijų srities inovacijų diegimo patyrimas, didelė tarptautinės komercijos praktika, sėkmingai sprendžiami intelektinės nuosavybės įsigijimo ir apsaugos klausimai. Pvz. Fermentas eksportuoja produkciją į 70 šalių, virš 100 produktų gamina pagal licencines sutartis, sudarytas su žinomiausiomis pasaulio kompanijomis. Šiai grupei galima priskirti ir stabiliai augančią įmonę – UAB Biomedicinos tyrimų centras.

Kita grupė biotechnologinių įmonių – UAB Biota, Biotechpharma, Imunolita, neseniai įkurta UAB Profarma yra nedidelės įmonės, gaminančios daug žinių reikalaujančią produkciją arba/ir teikiančios atitinkamas paslaugas. Tokios įmonės dažniausiai gali toliau sėkmingai augti, pritraukdamos užsienio arba vidaus investicijas. Dabartiniame jų veiklos etape svarbu pademonstruoti šių įmonių personalo kvalifikaciją bei galimybes organizuoti stambesnio masto veiklą.

Šių Lietuvos biotechnologijos įmonių pardavimai 2006 metais siekė 90,2 mln. Lt, ir per pastaruosius penkis metus didėjo kasmet daugiau negu 20 %. Tai didesnis rodiklis, negu vidutiniškai pasaulio biotechnologijos subsektoriuje (apie 15 %). Eksportuota produkcijos dalis 2006 m. buvo lygi 81 %. Greitai augantis ūkio segmentas yra biodegalų (bioetanolio ir biodyzelino) gamyba. Pramoninė biodegalų gamyba Lietuvoje prasidėjo 2004 m., 2006 m. pasiekė 74 mln. Lt, ir pagal prognozes 2010 m. viršys milijardą Lt. Detalesnė šios srities analizė paliekama kompleksinės programos Bioenergijos gamyba ir naudojimas galimybių studijos rengėjams.

Dar viena verslo grupė – didelių Lietuvos kompanijų AB Malsena, Achemos grupė biotechnologiniai padaliniai. Tai yra finansiškai stiprios kompanijos, kurios turi planus diversifikuoti savo gamybą įžengiant į pelningą ir perspektyvų biotechnologijos subsektorių. Tai yra perspektyvi Lietuvos biotechnologijos plėtros kryptis, nors jos reikšmė kol kas dar nėra gerai suvokiama. Šios krypties stiprinimui labai svarbu eksponuoti sėkmingai dirbančių Lietuvos biotechnologinių įmonių veiklą, skatinti vietinio finansavimo kapitalo susidomėjimą šia sritimi.

50

2004 m. duomenimis3 Europoje buvo 2163 biotechnologinės kompanijos, kuriose dirbo 96500 darbuotojų, iš jų – 42500 MTEP srityje, kompanijų bendros pajamos buvo 21500 mln. eurų. JAV atitinkami rodikliai yra 1991 kompanija, 190500 darbuotojų, bendros pajamos – 41500 mln. eurų. Šie skaičiai rodo, kad biotechnologinė pramonė JAV yra pažengusi gerokai toliau. Vidutinėje Europos biotechnologinėje kompanijoje dirba 45 darbuotojai, iš jų 20 MTEP srityje, vidutinės kompanijos pajamos yra 9,94 mln. eurų. Galima konstatuoti, kad Lietuvos biotechnologijos pramonės pajamos sudaro 0,4 % Europos biotechnologijos pramonės pajamų, atitinkamai joje dirba 0,5 % darbuotojų, 0,3 % MTEP darbuotojų. Šie skaičiai parodo, kad Lietuva, kurioje gyvena 0,7 % Europos Sąjungos gyventojų, pagal biotechnologijos pramonės plėtrą nėra labai atsilikusi nuo europinio lygio. Specifinėje įrankių molekulinei biologijai ir genų inžinerijai ekonominėje nišoje UAB Fermentas įeina į pasaulyje didžiausių šios srities gamintojų penketuką, greta JAV kompanijų Invitrogen Corporation, New England Biolabs, Promega Corporation ir Šveicarijos F. Hoffmann-La Roche.

Lietuva neabejotinai turi labiausiai išplėtotą biotechnologinę pramonę Baltijos šalyse ir užima II vietą po Vengrijos tarp buvusių komunistinio bloko šalių. Vengrijoje4) 2004 m. duomenimis yra 16 biotechnologinių firmų, jose dirba 394 darbuotojai ir pagaminama produkcijos už 131 mln. Lt, Estijoje atitinkamai – 12 firmų, 192 darbuotojai ir 59 mln. Lt. Apie Latvijos biotechnologiją duomenų nėra. Lyginant R. Europos šalių biotechnologijos pramonę su išsivysčiusių V. ir Š. Europos šalių pramone galima pažymėti nemažą šio subsektoriaus atsilikimą R. Europoje.

3 Biotechnology in Europe: 2006 Comparative Study, EuropaBio, The European Association for Bioindustries. 4 Ten pat..

51

2. SIŪLYMAI

2.1. Problema

2000 m. Lisabonoje vykusi Europos Vadovų taryba iškėlė strateginį ES tikslą – per 10 metų paversti Europos Sąjungos ekonomiką dinamiškiausia ir konkurencingiausia žiniomis grįsta ekonomika pasaulyje. LR Vyriausybė 2005-11-22 nutarimu Nr. 1270 patvirtino „Nacionalinę Lisabonos strategijos įgyvendinimo programą“. Lietuvos ekonominės strategijos pagrindinis tikslas – mažinti šalies ekonominio išsivystymo lygio atsilikimą nuo ES šalių vidurkio. Lietuva siekia ugdyti žinių visuomenę, sukurti žiniomis pagrįstą ekonomiką ir eiti suderintos plėtros keliu, kurti ir plėtoti modernų, dinamišką, konkurencingą ūkį. Pagrindinė tokio siekio sąlyga – visapusiškas šalies mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros sistemos plėtojimas. Įgyvendinant Lisabonos strategiją svarbus vaidmuo tenka aukštųjų technologijų, tarp jų ir biotechnologijos, pramonės plėtrai.

Į šią problemą galima pažiūrėti ir kitu kampu. Lietuva, nepriklausomai nuo to nori ar ne, dalyvauja konkurencinėse tautų lenktynėse, kuriose varžomasi dėl prizo, kurį trumpai galima apibūdinti kaip gyvenimo kokybė valstybėje. Valstybėje sukurta geros gyvenimo kokybės sistema apima visas svarbiausias visuomenės gyvenimo sferas t. y. jos piliečių materialinė gerovė, aukštas sveikatos apsaugos ir socialinių paslaugų lygis, išvystyta pramonė, žemės ūkis bei įvairių paslaugų teikimas, geros sąlygos kultūrai ir t.t. Praktiškai tai reiškia, kad Lietuvos sėkmė, šiose lenktynėse visiškai priklauso nuo to, kokiais tempais augs šalies bendrasis vidaus produktas (BVP/ 1 gyventojui). Lietuva, deja, neturi didelių gamtinių išteklių, kuriuos pardavinėdama galėtų sukurti visuotinės gerovės valstybę. Akivaizdu, kad siekdama neatsilikti minėtose varžybose, Lietuva turi plėtoti tas veiklos sritis, kuriose nereikia didelių materialinių išteklių, energetinių sąnaudų, tačiau reikia daug žinių ir yra galimybės sukurti produktus, turinčius didelę pridedamąją vertę bei konkurencingus pasaulinėje rinkoje.

Norint neatsilikti globalinėse lenktynėse, Lietuvai reikėtų identifikuoti tas sritis, kuriose yra padėti aukštųjų technologijų pagrindai, kurios sėkmingai konkuruoja globalioje rinkoje ir sudaryti maksimaliai palankias sąlygas jų plėtrai. Labai svarbu yra ir kitas šio klausimo aspektas, būtent – padėjus pagrindus aukšto technologinio lygio bei konkurencingai veiklai, kartu bus padėtas pagrindas pritraukimui didelių tarptautinių kompanijų su atitinkamai didelėmis investicijomis. Tokios kompanijos kuriasi ten, kur yra tinkamos sąlygos jų veiklai, tarp kurių svarbiausia sąlyga yra specialistai, kurie yra pajėgūs atlikti aukšto lygio mokslinius tyrimus ir realizuoti jų rezultatus praktikoje. Gerai žinoma, kad Lietuva pagal tiesiogines užsienio investicijas yra paskutinė Europoje ir net toli atsilieka nuo kaimyninių panašaus likimo valstybių. Airiją galima būtų laikyti klasikiniu pavyzdžiu valstybės, kuri suklestėjo dėl milžiniškų užsienio investicijų. Visiškai akivaizdu, kad be didelių užsienio investicijų Lietuva progresuos ir toliau, tačiau tautų lenktynėse sėkmė jos nelaukia.

Šiuo metu, Lietuvoje yra labai nedaug tokių sričių, kuriose galima būtų tikėtis tokio ekonominio proveržio, kuriam tiktų minėtos charakteristikos. Pagal aukštųjų technologijų dalį visame ūkyje (4 %) Lietuva gerokai atsilieka nuo pirmaujančių Europos valstybių. Tačiau yra keletas sričių, kuriose turime pasiekimų plėtojant daug žinių ir mažai išteklių reikalaujančių, tarptautiniu mastu konkurencingą, ekonominę veiklą. Geriausiai žinomos yra biotechnologijos, lazeriai ir informacinės technologijos. Dažnai minimos nanotechnologijos kol kas neišeina iš akademinių sferų, jų realios ekonominės veiklos dar nematyti. Tuo nenorima pasakyti, kad Lietuvoje neturėtų būti remiami nanotechnologijos fundamentiniai tyrimai ir ruošiami šios srities specialistai. Prognozuojama, kad ilgalaikėje perspektyvoje biotechnologijos ir nanotechnologijos sandūroje (nanobiotechnologija) tikėtini dideli praktinio taikymo pasiekimai. Identifikavus visas konkurencingas aukštųjų technologių sritis

52

(subsektorius), būtų racionalu sudaryti palankias sąlygas jų tolimesnei plėtrai. Nei viena atskirai paimta aukštųjų technologijų sritis (pvz. biotechnologijos) nepadarys perversmo krašto ekonomikoje, tačiau būtent šių sričių plėtojimas yra geriausias kelias, kuriuo einant būtų sprendžiama pagrindinė problema – Lietuvos ūkio konkurencingumo globalioje rinkoje didinimas.

2.2. Tikslas ir priemonės

Biotechnologija yra viena iš nedaugelio Lietuvos mokslo institucijų veiklos sričių, kuri generavo moksliniais tyrimais paremtą veiklą, sėkmingai konkuruojančią tarptautinėje rinkoje. Aukštosiose mokyklose rengiami biotechnologijos moksliniams tyrimams ir verslui reikalingi specialistai. Moksliniai tyrimai, vykdomi Biotechnologijos ir Biochemijos institutuose, Vilniaus universitete ir kitose mokslo institucijose yra tarptautinio lygio, šios institucijos sėkmingai dalyvauja Europos Sąjungos ir kitose mokslo programose. Biotechnologijos institutas laimėjo ES 5 BP Centre of Excellence konkursą. Biotechnologijos profilio moksliniai tyrimai vykdomi dar daugiau kaip 10-yje mokslo institucijų. Lietuvoje yra keletas pasaulyje gerai žinomų biotechnologijos firmų (Fermentas, SicorBiotech, Biocentras), taip pat grupė naujų nedidelių įmonių, kurios turi ambicingus augimo planus. Visa tai sukuria geras prielaidas Lietuvos patrauklumo užsienio investuotojams ugdymui.

Biotechnologija neabejotinai turi didelį plėtros potencialą. Tačiau biotechnologijos plėtrai, skirtingai nuo kai kurių kitų žinių ekonomikos sričių, pvz. informacinių technologijų, reikalingos didelės investicijos į brangiai kainuojančius mokslinius tyrimus ir gamybinės bazės infrastruktūrą. Moksliniai tyrimai šiais laikais vykdomi naudojant labai sudėtingą įrangą, kainuojančią šimtus tūkstančius ir milijonus litų. Net geriausi moksliniai institutai, sugebantys laimėti nemažus grantus tarptautiniuose konkursuose, negali turėti tiek lėšų, kiek reikia šiuolaikinės įrangos įsigijimui. Todėl įprastinė Vakarų Europos ir kitų šalių praktika yra rengti plataus profilio programas biotechnologijos ir verslo plėtrai (žr. Įvadą).

Biotechnologijos nacionalinės kompleksinės programos strateginis tikslas yra pasiekti, kad Lietuva pasidarytų patraukli globalių kompanijų atėjimui į biotechnologijos sektorių ir tuo pačiu sudarytų prielaidas biotechnologijai tapti svarbiu BVP kūrimo šaltiniu. Tam reikia sukurti ekonomiškai stiprų, vieningą biotechnologijos sektorių, kuriame laisvai cirkuliuoja mokslo žinios, naujos technologijos ir aukštai kvalifikuota darbo jėga. Programos įgyvendinimas leistų įveikti egzistuojančią biotechnologijos srities mokslinių tyrimų fragmentaciją, užtikrintų biotechnologijos sektoriaus harmonizavimą su atitinkamomis Europos Sąjungos programomis ir sukurtų palankią aplinką, kuri pritrauktų didelių užsienio kompanijų investicijas į Lietuvos biotechnologijos sektorių.

Tam reikia įgyvendinti tokias pagrindines priemones:

1. Parengti aukščiausios kvalifikacijos specialistus ir mokslininkus tyrėjus darbui mokslinių tyrimų institucijose ir pramonės įmonių MTEP padaliniuose, kurie aktyviai cirkuliuotų tarp mokslo ir verslo sektorių ir sugebėtų prisitaikyti prie labai greitai besikeičiančios biotechnologijų rinkos poreikių.

2. Parengti aukštos kvalifikacijos specialistus, reikalingus gamybos proceso realizavimui ir kontrolei.

3. Sukurti tarptautinio lygio mokslinių tyrimų institucijas ir infrastruktūrą, kuri galėtų pritraukti mokslininkus – tyrėjus iš užsienio, užtikrinti „protų“ sugrąžinimą ir sumažinti nutekėjimą.

4. Skatinti mokslo ir verslo bendradarbiavimą bei tarpdisciplininius tyrimus kuriant naujas technologijas ir inovacijas.

53

5. Sukurti atvirą mokslo ir verslo aplinką, palankią naujų („pumpurinių“) biotechnologijos kompanijų kūrimui, dabartinių įmonių ryšių su mokslo institucijomis stiprinimui ir užsienio kompanijų investijų pritraukimui.

6. Panaudoti kompleksinės programos patvirtinimą ir vykdymą kaip vieną iš pagrindinių įrankių Lietuvos, kaip modernios valstybės, įvaizdžio įtvirtinimui pasaulyje bei biotechnologijos globalių kompanijų pritraukimui į Lietuvą.

2.3. Biotechnologijos specialistų rengimo uždaviniai

ir priemonės

Gerai parengti kvalifikuoti specialistai ir mokslo darbuotojai yra viena iš pagrindinių sąlygų biotechnologijos plėtrai Lietuvoje bei svarbus veiksnys pritraukiant užsienio subjektų investicijas į MTEP ir pramonę.

Realizuojant kompleksinę biotechnologijos programą itin svarbu įgyvendinti priemones, būtinas specialistų rengimo kokybei pagerinti:

1. Modernizuoti studijų programas, įvedant naujus kursus ir pritraukiant dėstytojus iš užsienio.

2. Įdiegti šiuolaikines dėstymo metodikas, orientuotas į išmokymą naudotis žiniomis praktinių uždavinių sprendimui, vietoje tradicinio mokymo būdo, kuriame dominuoja paskaitų skaitymas ir studentų atminties lavinimas.

3. Atnaujinti eksperimentinę bazę, aprūpinant mokomasias ir mokslinių tyrimų laboratorijas universitetuose ir mokslo institutuose šiuolaikine eksperimentine įranga.

4. Kartu su universitetais sukoncentruoti praktinį aukščiausio lygio specialistų rengimą mokslinėse institucijose bei biotechnologijos įmonėse, kuriose atliekami aukšto lygio fundamentiniai ir taikomieji tyrimai, išplečiant jų eksperimentinę bazę.

2.3.1. Ilgalaikis specialistų ir mokslininkų poreikis

Ilgalaikio specialistų poreikio duomenys, parodyti Priede 15 lentelėje.

Rengiant specialistų poreikio prognozę buvo atsižvelgiama į:

1) Galimybių studijoje dalyvaujančių mokslo institucijų ir verslo subjektų prognozes;

2) Biotechnologijos verslo subsektoriaus gamybos, taip pat ir mokslinių tyrimų augimo perspektyvas, kartu įvertinant ir globalių kompanijų pritraukimo galimybes (žr. 2.5.3.).

Žiūrint į ilgalaikę pespektyvą galima prognozuoti, kad sėkmingai vykdant nacionalinę kompleksinę programą specialistų poreikis žymiai išaugs. Tokią situaciją galima prognozuoti vien atsižvelgiant į Lietuvos mokslo bei studijų institucijų ir pramonės įmonių poreikius. Dar didesnė specialistų paklausa pasireikš pasiekus pagrindinį programos strateginį tikslą – pritraukus į biotechnologijos subsektorių globalias kompanijas. Įvertinant specialistų poreikį ilgalaikėje perspektyvoje reikia atsižvelgti ir į šį faktorių. Priešingu atveju specialistų stoka gali tapti vienu iš pagrindinių užsienio investicijų pritraukimo stabdžių. Kita galima specialistų stokos pasekmė gali būti tai, kad gali sumažėti vietinės biotechnologijos pramonės konkurencingumas, dėl užsienio kompanijų, turinčių didžiulius resursus, vykdomos personalo perdislokavimo politikos. Todėl specialistų poreikio prognozė yra strategiškai svarbi ir turi būti vienu iš kertinių nacionalinės kompleksinės programos punktų.

54

Numatoma, kad laikotarpiu iki 2020 m., esant dabartinei specialybių struktūrai, didžiausias poreikis bus biochemikų, chemikų bei biocheminės analizės profesinių bakalaurų, didelė paklausa bus molekulinių biologų, genetikų, mikrobiologų ir bioinžinierių. Numatomas santykinai didelis bioinformatikų poreikio augimas.

Pagrindinės specialybės – biochemija, molekulinė biologija, bioinžinerija yra patrauklios, jų prestižas yra labai aukštas. Stojančiųjų konkursuose atrenkami gerai pasirengę, gabūs bei motyvuoti asmenys. Atlyginimų vidurkis biotechnologinėse įmonėse žymiai viršija šalies vidutinį atlyginimą. Todėl galima prognozuoti, kad aukštosios mokyklos gali būti pajėgios parengti pakankamą kiekį specialistų biotechnologijos subsektoriui.

Mokslininkų personalas rengiamas doktorantūros studijose, kurias vykdo universitetai. Nemažai doktorantūros studijų vykdomos universitetų (VU, VGTU, VDU ir kt.) kartu su institutais – Biotechnologijos, Biochemijos, Botanikos ir kt. Modernios biotechnologinės įmonės (UAB Fermentas, Sicor Biotech, Biocentras, Biomedicinos tyrimų centras) turi savo mokslinius padalinius. Juose 2007 m. dirbo 58 mokslininkai – mokslų daktarai ir profesoriai (12 % personalo). Įmonių mokslinio personalo plėtros įprastinis kelias yra jaunų mokslo daktarų kvietimas darbui įmonėse, pasiūlant jiems konkurencingą atlyginimą. Beje, tai yra ir viena iš priežasčių, paaiškinanti kodėl nedidėja arba lėtai didėja institutų (BTI, BChI ir kt.) darbuotojų skaičius ir kodėl neatsiranda naujų „pumpurinių“ biotechnologijos įmonių. Tačiau, priekaištauti dėl to įmonėms netenka, nes kadrų rengimas pramonei yra viena iš institutų prievolių.

Verslo subjektų aprūpinimui mokslo darbams tinkamu personalu siūloma įteisinti doktorantūros studijas universitetuose/institutuose kartu su įmonėmis, turinčiomis stiprius mokslinius padalinius ir gerai įrengtą tyrimų bazę. Tokios studijos praktikuojamos kai kuriose V. Europos šalyse. UAB Fermentas, kartu su VU ir BTI, vykdo ES SF finansuojamą projektą Biotechnologijos praktinių įgūdžių įgijimas magistrantūros ir doktorantūros studijų metu (2006 – 2008 m.). Projekto vykdymo metu magistrantai ir doktorantai aktyviai įsijungia į verslo subjekto interesų sferą ir ateityje tampa parengtais įmonės darbuotojais, mokslininkais. Kompleksinėje programoje turėtų būti numatytos priemonės tokios praktikos skatinimui.

2.3.2. Reikalavimai specialistų kvalifikacijai, studijų programų, dėstymo metodikų atnaujinimas

Dauguma mokymo programų laikomos, kad yra tinkamai parengtos ir atitinka šių dienų studijų lygį, realias technines galimybes ir vartotojų (mokslo institucijų, verslo įmonių) poreikius.

Vartotojai, t. y. jaunus specialistus priimančios mokslo institucijos ir verslo įmonės, pažymi tokius bendruosius jų parengimo trūkumus:

Turi per mažai tiksliųjų mokslų žinių, jiems sunkiai sekasi įvertinti įvairius sprendžiamos problemos aspektus remiantis tiksliaisiais mokslais.

Turi žinių, tačiau nelabai sugeba jomis naudotis konkrečiose darbo situacijose.

Per mažai praktinių įgūdžių, eksperimentinio darbo patirties, ypač darbo su modernia įranga.

Mažai susipažinę su būsimuoju darbu, darbovietėms tenka ilgai papildomai mokyti juos naujo darbo specifikos.

Siūlomos bendrosios priemonės:

55

Peržiūrėti biotechnologijai reikalingų specialistų bakalaurų ir magistrų studijų programas, sustiprinti jose tiksliųjų mokslų studijas.

Keisti studijų programų turinį ir dėstymo technologiją, perkeliant svorio centrą nuo žinių perdavimo į išmokymą naudotis žiniomis. Tai reiškia, kad turi būti didinamas praktinių užsiėmimų, seminarų, laboratorinių darbų santykinis kiekis bei mažinamas santykinis paskaitų kiekis, kartu paliekant daugiau užduočių studentų savarankiškam teorinių žinių įsisavinimui.

Iš esmės pagerinti studentų ruošimo laboratorinį – eksperimentinį parengimą, sudarant sąlygas biotechnologijai reikalingus specialistus ruošiančioms universitetų katedroms ir laboratorijoms apmokyti studentus eksperimentinio darbo su naujausia įranga, kuri bus naudojama ir moksliniams tyrimams.

Plėsti doktorantūros ir podiplomines (podoktorantūros) studijas biotechnologijos srityje, įtraukiant į šią veiklą biotechnologines įmones, kaip bazę doktorantūros ir podiplominėms studijoms, o taip pat ir bakalauro, magistro baigiamųjų darbų rengimui.

Sudarant ir peržiūrint studijų programas reguliariai konsultuotis su socialiniais partneriais (darbdaviais).

Didinti kolegijose rengiamų specialistų skaičių. Biotechnologijos verslo įmonės pageidauja biocheminės analizės specialistų, kurie turi įsisavinti biochemijos pagrindų, biocheminės analizės, biotechnologijos ir bioproduktų išskyrimo ir gryninimo dalykų turinį. Absolventai turi gebėti kontroliuoti biotechnologijos pramonės produktų gamybos procesą ir gaminių kokybę, gaminti biocheminius ir cheminius reagentus, skirtus genų inžinerijos, molekulinės biologijos, mikrobiologijos ir kt. darbams.

Steigti bendras tarpuniversitetines magistrantūros studijas. Tokios veiklos pavyzdys yra Kaune įgyvendinamas BPD 2.5 priemonės projektas Kauno tarpuniversitetinių biomolekulinių mokslų magistrinįų studijų integracija (1,32 mln. Lt). Jame dalyvauja, penki Kauno universitetai – VDU, KMU, LKKA, KTU, LVA.

Pagerinti vadovėlių prieinamumą. Universitetuose paprastai trūksta vadovėlių lietuvių arba anglų kalba, ypač specifinių dalykų studijoms.

Skatinti ir remti visuomenės biotechnologinio švietimo bei moksleivių profesinio orientavimo veiklas. Siekti bendrojo lavinimo mokyklų programų atnaujinimo ir modernizavimo su biotechnologija susietais aspektais.

Visos šios priemonės, suformuluotos pagal nustatytus kompleksinėms programoms reikalavimus, yra įtrauktinos į biotechnologijos kompleksinę programą.

Atskiri pasiūlymai liečia aktualius biotechnologijos specialistų rengimo klausimus.

Tikslinga patobulinti mikrobiologijos bei molekulinės biologijos programas, pagerinti studijų materialinę bazę. Būtų tikslinga sustiprinti VU Augalų fiziologijos ir mikrobiologijos katedrą kviestiniais užsienio dėstytojais ir mokslininkais, rengti specialistus siunčiant bakalaurus tikslinėms studijoms užsienyje. Efektyvi priemonė galėtų būti ir tikslinės doktorantūros studijos užsienyje. Šiek tiek geresnė situacija su genetikų parengimu. Tačiau ir šiuo atveju, siekiant parengti specialistus atitinkančius šiuolaiknius reikalavimus, būtina taikyti tas pačias priemones kaip ir mikrobiologų ruošimo atveju.

Būtina pasiekti, kad molekulinės biologijos programos (VU) turinys atitiktų pavadinimą. Būtina Lietuvoje pradėti rengti specialistus genomikos ir postgenomikos

56

tyrimams (genomo struktūra, transkriptomika, proteomika, metabolomika ir kt.). Dabartiniu metu Lietuvoje praktiškai neatliekami šiuolaikinį lygį atitinkantys genomikos ir transkriptomikos tyrimai, o tai ne tik riboja biotechnologijos plėtros galimybes, bet ir šiuolaikinių tyrimo metodų taikymą medicinoje, žemės ūkyje ir kitose srityse. Tokiai padėčiai pakeisti būtinos specialios priemonės – trūkstamų specialistų pakvietimas iš užsienio, studijų programų parengimas, atitinkamų mokslinių tyrimų inicijavimas, tikslinis specialistų rengimas užsienyje ir kt. Visam priemonių kompleksui įgyvendinti reikia nacionalinėje kompleksinėje programoje numatyti atitinkamų projektų parengimą ir jų tinkamą finansavimą. Faktiškai reikalingas programos skyrius Genomikos ir postgenomikos atsilikimo Lietuvoje įveikimo programa.

Bioinformatikos specialistų ruošimas vyksta dviem kryptimis – iš matematikų, informatikų pusės juos „biologizuojant“ ir iš biochemikų, genetikų, medikų pusės – juos „matematizuojant“. Atitinkamai turėtų būti priderintos studijų programos. Bioinformatikos kursas turėtų būti dėstomas studentams vyresniuose kursuose, jau turintiems žinių matematikos, statistikos, informatikos bei molekulinės biologijos srityse, turintiems pakankamai įgūdžių darbui su kompiuteriu, susipažinusiems su darbo interneto informacinėje erdvėje specifika. Bioinformatikos dėstyme svarbiausias akcentas turėtų būti ne tiek faktų išdėstymas, kiek ugdymas gebėjimų susirasti reikalingą informaciją, ją suprasti, kritiškai įvertinti ir panaudoti savo uždaviniams spręsti. Todėl praktiniai užsiėmimai turėtų užimti ypač svarbią vietą. Bioinformatikos dėstymas biomedicininės specializacijos studentams (biochemikams, genetikams, medikams) galėtų prasidėti ankstesniuose kursuose (ne vėliau kaip nuo I-o magistrantūros kurso; geriausia būtų nuo paskutinio kurso bakalauro studijose. Norint pamatyti bent kiek žymesnį proveržį bioinformatikos srityje, būtini kvalifikuoti dėstytojai, kurių Lietuvoje beveik nėra. Tai reiškia, kad reikia kviesti dėstytojus iš užsienio. Aišku, kad visų bioinformatikos krypčių Lietuvoje neįmanoma, o ir nebūtina aprėpti. Todėl reikėtų sudaryti sąlygas, kad studentai galėtų studijuoti tam tikrus dalykus užsienyje, bet tuo pačiu būtų motyvuoti grįžti atgal.

Siūloma VU Medicinos fakultete rengti medicinos genetikos specialistus – magistrus. Daugeliui patologinių būklių, kurių genetinis pagrindas ypač svarus ir pakankamai gerai ištirtas, sukurti specialūs diagnostiniai laboratorinių tyrimų metodai, įdiegti įvairiose medicininės diagnostikos laboratorijose: medicininės molekulinės genetikos, citogenetikos, paveldimųjų medžiagų apykaitos ir genetinės biochemijos, genetinės onkologijos, onkohematologijos laboratorijose. Tokiems diagnostiniams genetiniams tyrimams atlikti ir jų rezultatams deramai interpretuoti būtini kvalifikuoti specialistai. Kita vertus, medicinos genetikos specialistai labai reikalingi biomedicinos mokslų tyrimų centruose ir teisės medicinos DNR tyrimų laboratorijose. Medicinos genetikos magistratūroje galėtų studijuoti asmenys, turintys bakalauro laipsnį biologijos, molekulinės biologijos, biofizikos, biochemijos ir chemijos specialybėse.

Vilniaus kolegijoje atsižvelgiant į didėjantį biotechnologinio profilio specialistų poreikį, būtų tikslinga parengti atskirą Biocheminės analizės technologijos specialybės studijų programą. Tai skatintų modernizuoti studijų procesą, įvaldyti naujausias dėstymo technologijas, intensyviau panaudoti informacinių technologijų galimybes.

2.3.3. Studijų materialinės bazės atnaujinimas

2.3.3.1.Vilniaus universitetas

Gamtos mokslų fakulteto biologinio profilio katedrų mokymo ir tyrimų įranga yra dalinai atnaujinta vykdant ES SF finansuojamą projektą Universitetinės praktinių studijų ir mokslinių tyrimų bazės stiprinimas strateginėse moderniųjų biomokslų srityse. Tačiau

57

programose numatyti praktikumai nepakankami aprūpinti reikiama įranga ir reagentais, kurie suteiktų galimybę kiekvienam studentui individualiai praktiškai susipažinti su mikrobiologiniais, imunologiniais bei įvairiais molekulinės biologijos metodais, atlikti darbus genomikos, genų inžinerijos, ląstelės biotechnologijos srityse. Trūksta kompiuterinės ir audiovizualinės įrangos. Reikalinga įsigyti augalų kultūrų auginimo bei augalų regeneracijos ir adaptacijos kamerų, kuriose griežtai būtų kontroliuojamos aplinkos sąlygos, didelio našumo šaldomų centrifugų, mikrobiologinių termostatuojamų purtyklių, makromolekulių analizės prietaisų ir kt.

VU Polimerų chemijos katedrai būtina įsigyti šiuolaikinės aparatūros, kuri būtų naudojama ir moksliniam darbui, ir mokomosiose laboratorijose: molekulinių sietų chromatografą (polimerų molekulinėms masėms ir polidispersiškumui nustatyti), diferencinį skenuojantį kalorimetrą (polimerų fazinių ir fizinių virsmų temperatūroms, polimerų kristališkumui ir susiuvimo laipsniui įvertinti), skysčių kalorimetrą (reakcijų ir sąveikų šiluminiam efektui nustatyti).


Chemijos ir bioinžinerijos katedroje siūloma sukurti genų inžinerijos, proteomikos, ląstelės biologijos mokymo laboratorijas. Įsigyti biopolimerų valymo bei genų inžinerijos, proteomikos, ląstelės biologijos mokymo laboratorijoms reikalingą įrangą. Sukurti specializuotą bioinformatikos ir kompiuterinės biologijos skaičiavimų bazę.


VDU su partneriais yra parengęs ES SF finansavimui BPD 1.5 priemonės infrastruktūros gerinimo projektą Biomolekulinių mokslų studijų tarpuniversitetinio tinklo sukūrimas Kaune (7,2 mln. Lt), kuris yra paralelinis vykdomam BPD 2.5 priemonės projektui Kauno tarpuniversitetinių biomolekulinių mokslų magistrinįų studijų integracija, ir buvo pateiktas, tačiau paramos negavo. Kauno universitetų bazė molekulinės biologijos, biotechnologijos, bioinformatikos/sisteminės biologijos dalykų magistrantūros studijoms silpnesnė, lyginant su Vilniaus universitetais. Papildomos investicijos leistų iš esmės pagerinti ir Kauno aukštojo mokslo institucijų specialistų pasirengimą rengti biomolekulinių mokslų magistrantus, nes sudarytų sąlygas parengti šiuolaikinius standartus atitinkančius magistrantūros dalykų kursus.

Problemos sprendimą Kauno universitetuose optimizuotų parama minėtam infrastruktūros projektui, nes sukurtas tarpuniversitetinis laboratorijų tinklas padėtų koordinuotai panaudoti brangią šiuolaikinę laboratorinę įrangą ir žmogiškuosius išteklius. Šis projektas sustiprintų šiuolaikinėmis moderniomis technologijomis pagristų aukštųjų gamtos mokslų studijų materialinę bazę Kauno mieste, sudarytų sąlygas švietimo paslaugų (skirtų antrajai gamtos mokslų studijų pakopai) kokybei gerinti, jas priartinant prie ES lygmens bei sulyginant su Vilniaus universitetų ir institutų teikiamu paslaugų lygmeniu. Kauno regione yra silpnų studijų ir mokslo institucijų, kurios nepajėgios pavieniui užtikrinti reikiamą studijų ir tyrimų lygmens. Todėl regiono vystymuisi būtų naudingas racionalus tarpinstitucinis žmogiškųjų išteklių bei materialios bazės apjungimas ir stiprinimas: 1) bendri magistrantūros studijų moduliai, kurie būtų sudaromi taip, kad aukščiausios kvalifikacijos dėstytojai dirbtų su įvairių specializacijų (skirtingų universitetų) studentais; (2) tarpuniversitetinių laboratorijų su brangia šiuolaikine laboratorinės įranga steigimas; (3) nuolatinis studijų programų atnaujinimas, efektyviai išnaudojant turimą bazę ir racionaliai įvertinant visų institucijų poreikius.

2.3.3.4. Kauno technologijos universitetas

Biotechnologijos studijoms ir tyrimams laboratorijų materialusis aprūpinimas yra nepakankamas, laboratorijose trūksta modernių laboratorinių įrenginių, prietaisų ir matavimo

58

priemonių. Tai buvo pažymėta ir magistro studijų programos „Biotechnologija“ ekspertų vertinime. Papildomos investicijos Cheminės technologijos fakultete pagerintų studentų biotechnologinį pasiruošimą ir dėstytojams leistų parengti ES standartus atitinkančius laboratorinius darbus ir atlikti mokslinius tyrimus. Infrastuktūros atnaujinimui reikalingos patalpos.


Farmacijos fakultete tik pradedama formuoti materialinė farmacinės biotechnologijos studijų ir mokslinių tyrimų bazė. Farmacinės biotechnologijos studijų bazė bus pirmiausiai orientuota į peptidų bei baltymų vaistų formų technologijų kūrimą, analizę ir su šia veikla susijusius laboratorinius darbus.


Kolegijoje biocheminės analizės technologijos studijų programos įgyvendinimas pareikalautų žymaus studijų infrastruktūros atnaujinimo: įkurti GLP (geros laboratorinės praktikos) reikalavimus atitinkančias laboratorijas praktiniams darbams atlikti, įsigyti mokomosios laboratorinės įrangos (spektrofotometras, dujų, skysčių, aukšto slėgio chromatografai, elektroforezės aparatai, laminariniai boksai, šaldytuvai bei šaldikliai ir kt.).

2.3.4. Dėstytojų mokslinės ir pedagoginės kompetencijos tobulinimas

Dėstytojų mokslinės ir pedagoginės kompetencijos tobulinimui svarbios tokios priemonės:

Mobilumo skatinimas, pagrindinai – ilgalaikių ir trumpalaikių stažuočių geriausiuose užsienio universitetuose ir mokslinių tyrimų centruose finansavimas, asocijuotų mokslo darbuotojų (sabbatical system analogas) sistemos skatinimas.

Dalyvavimo tarptautinėse ir vietinėse mokslinėse konferencijose, seminaruose, vasaros mokyklose finansavimas.

Tarptautiniai mainai, kviečiant užsienio profesūrą laikinam arba pastoviam darbui – paskaitų skaitymui ar/ir bendriems moksliniams tyrimams.

Platesnis podaktarinių stažuočių praktikavimas Lietuvos mokslo institucijose. Reikia steigti biotechnologijos krypties podaktarinių studijų stipendijas suinteresuotų institucijų skyriuose ir katedrose, sudarant galimybes rotacijos principu stipendiatams padirbti skirtingose kompetenciją sukaupusiose institucijose.

Tarptautinio bendradarbiavimo sutarčių sudarymo skatinimas. Pvz. KTU Cheminės technologijos fakultetas šiuo metu su įvairiomis užsienio šalių aukštosiomis mokyklomis, mokslinių tyrimų institucijomis yra pasirašęs 36 Live Long Learning (LLL) bendradarbiavimo sutartis.

Svarbi priemonė aukštesnės kvalifikacijos dėstytojų korpuso suformavimui yra jų atlyginimo tikslinis padidinimas, bent keletą kartų lyginant su dabartiniais. Tai sudarytų gerą pagrindą konkursiniam geriausių profesionalų atrinkimui.

2.3.5. Specialistų rengimas užsienyje

Studijos bei darbas užsienyje yra labai efektyvi priemonė aukštos kvalifikacijos specialistų parengimui. Daugelyje šalių (pvz. Kinijoje, Taivane, P. Korėjoje ir kt.) labai skatinamas išvykimas į geriausius užsienio universitetus ir mokslo centrus ir sudaromos labai palankios sąlygos jų sugrįžimui. Galima paminėti kai kuriuos studijų ir/ar darbo užsienyje

59

privalumų: yra galimybė praktiškai įsisavinti biotechnologijos, molekulinės biologijos tyrimų metodus, kurių Lietuvoje nemokoma dėl atitinkamos materialinės bazės (unikalių prietaisų, brangių medžiagų, reagentų) stokos; aukšto lygio profesūra bei dėstytojai; galimybė užmegzti būsimajai veiklai naudingus kontaktus; galimybė rasti partnerius bendrai veiklai pvz. ES BP projektų parengimui ir t.t. Kai kurie Lietuvos universitetai, pvz. VU, KTU ir kt. sudaro Socrates/Erasmus programos sutartis su užsienio universitetais. Dalis studentų užsienio universitetuose 3 – 6 mėn. klauso teorines paskaitas ir vykdo tiriamąjį darbą biotechnologijos laboratorijose, betarpiškai bendrauja su patyrusiais mokslininkais. Po stažuotės studentai grįžta pagilinę teorines žinias, patobulinę įgūdžius ir įsisavinę biotechnologinius metodus. Studijoms būtų labai naudinga kviestis užsienio specialistus, tarp jų ir emigravusius iš Lietuvos, iki mėnesio trukmės koncentruotam kursui perskaityti. Tai galėtų būti genomikos, proteomikos, bioinformatikos ekspertai.

Su šiais pozityviais dalykais susiję ir tam tikros grėsmės. Specialistų rengimas užsienyje dažniausiai susijęs su nemažomis išlaidomis. Ko gero, svarbiausia yra tai, kad išsilavinęs specialistas gali apsispręsti negrįžti atgal, todėl siunčiant tikslinėms studijoms į užsienį siuntimo sutartyje turi būti numatyti abipusiai įsipareigojimai: valstybės – įdarbinti siunčiamąjį, specialisto – įsidarbinti ir atidirbti sutartą laiką. Pramonės įmonės suinteresuotos tokiomis priemonėmis ir sutiktų teikti paramą bei būti įdarbinimo garantu. Nesugrįžimas labiau būdingas ilgalaikėms studijoms ar stažuotėms. Šiuo požiūriu trumpalaikės išvykos (iki pusės metų) yra pranašesnės. Daugelio nuomone vienintelis būdas grąžinti išvykusiuosius ir pritraukti aukštos kvalifikacijos užsienio specialistus yra sukurti lygiavertę užsieniui aplinką mokslo veiklai – reformuoti atlyginimų ir mokslo finansavimo bei specialistų kompetencijos vertinimo sistemą.

Biotechnologijos sričiai reikalingi specialistai rengiami visose išsivysčiusiose šalyse. Pasirinkimo galimybės yra labai plačios. Pvz. bioinformatikos specialistus tikslinga rengti Danijos Technikos universitete, kuriame yra nemokama bioinformatikos magistrantūra.

2.3.6. Specialistų ir mokslininkų kvietimas ir susigrąžinimas iš užsienio

Ribotas darbo vietų pasirinkimas, itin žemi mokslo darbuotojų atlyginimai skatina jaunų specialistų emigraciją į užsienį. Laikinas išvykimas į geriausius užsienio mokslo centrus yra labai teigiamas ir skatintinas reiškinys. Specialistų kvietimas iš užsienio reintegracijos būdu yra efektyvus kelias tyrėjų korpuso kokybės gerinimui. Dirbdami gerose užsienio laboratorijose specialistai įsisavina naujus darbo metodus, perima mokslinių tyrimų kultūros, etikos principus ir visą patyrimą gali pritaikyti grįžę į Lietuvą. ES per mokslo Bendrosios programos priemones (Marie Curie mobilumo programa) skatina specialistų sugrįžimą į ES šalis, teikia paramą, kuria gali pasinaudoti ir Lietuvos piliečiai. Tačiau tokia parama dėl didelės konkurencijos nėra lengvai pasiekiama.

Nemaža problema yra tai, kad dalis geriausių specialistų gali būti prarasta ir realiai prarandama dėl negrįžtamos emigracijos. Protų nutekėjimo pagrindinės priežastys yra be galo maži mokslo srityje dirbančių darbuotojų atlyginimai ir menkas mokslo ir studijų sistemos finansavimas bei su tuo susijusios prastos darbo sąlygos. Be to, dabartinė aukštojo mokslo sistema skatina gabiausius studentus, gavusius bakalauro diplomą, vykti į užsienį doktorantūros studijoms, nes daugelyje šalių norint studijuoti doktorantūroje magistratūros studijos nėra būtinos. Lietuvoje būtų aktualu turėti nacionalinį Marie Curie programos analogą, skirtą specialistų reintegracijai. Sudarius galimybę gauti konkurencingą atlyginimą bei saikingai skiriant lėšų laboratorijos įkūrimui galima būtų pradėti subalansuoti išvykimo ir grižįmo procesus. Tokia nacionalinė programa pirmiausia turėtų būti orientuota į aukščiausios kvalifikacijos specialistų reintegravimą, nes būtent tokie specialistai šalia savęs sukūria ištisą aukštos kompetencijos lauką.

60

Toliau nuo miestų esančiuose institutuose (LŽI, LSDI, LMI, LVA GI) nuolat trūksta molekulinės biologijos, genetikos, biochemijos, bioinformatikos ir selekcijos specialistų. Kaip vieną iš papildomų priemonių šių specialistų pritraukimui siūloma statyti tarnybinius butus, kad galima būtų kviesti specialistus dirbti kaimo vietovėse esančiuose institutuose.

2.4. Biotechnologijos mokslo vystymo uždaviniai

Aukšto lygio fundamentiniai tyrimai. Aukšto lygio fundamentiniai tyrimai yra svarbus technologinės pažangos variklis, kadangi jie atveria naujas galimybes bei padeda kurti naujas žinias būsimiems taikymams ir rinkoms. Šie tyrimai taip pat yra labai svarbūs specialistų ruošimui. Akivaizdu, kad magistrų ir doktorantų dalyvavimas tarptautinio lygio mokslinio tyrimo projektuose labiausiai prisideda plečiant jų mokslinius ir bendruosius įgūdžius, būtinus savarankiškoje veikloje. Nacionalinė kompleksinė biotechnologijos programa turi skatinti ir remti tarptautinio lygio fundamentinius tyrimus biotechnologijos ir biochemijos srityse, kaip pagrindą būsimiems praktiniams taikymams ir svarbų instrumentą ruošiant aukščiausio lygio specialistus. Taikomieji tyrimai. Nacionalinė biotechnologijos programa turi skatinti specifinius taikomuosius tyrimus (žr. žemiau), nukreiptus į produktų ir technologijų, konkurencingų šiuolaikinėje mokslo tyrimų erdvėje ir biotechnologijos pramonėje, sukūrimą. Bus siekiama, kad būtų vykdomi aukštos kokybės mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros projektai, konkurencingi tarptautinėje mokslo ir technologijų rinkoje. Skatinat įsitraukimą į Europos biotechnologijos tyrimų mokslinę erdvę, turi būti skatinamas dalyvavimas EB 7–os Programos projektuose.

Siūlomos šios pagrindinės programos taikomųjų tyrimų kryptys ir uždaviniai:

Genomika ir epigenomika – sisteminiai genomų ir jų modifikacijų tyrimai ir naujų biotechnologinių produktų paieška tiriant ir analizuojant genomus.

Transkriptomika ir proteomika –sisteminės genų ekspresijos (RNR lygyje) ir jų produktų (baltymų) visumos ląstelėse tyrimas, siekiant sukurti naujus molekulinės diagnostikos ir gydymo metodus. Bioaktyvių medžiagų paieška.

Bioinformatika – genomų ir proteomų analizė, baltymų struktūrų modeliavimas.

Baltymų ir ląstelių inžinerija, siekiant sukurti naujus produktus biotechnologijai.

Struktūriniai ir funkciniai biokatalizatorių ir medicinai svarbių baltymų tyrimai, siekiant sukurti naujų produktus ir technologijas

Pirmos kartos biokatalizatorių atradimas ir pritaikymas praktikoje lėmė tokių sričių kaip genų inžinerijos, molekulinės biologijos, biojutikliai ir kt atsiradimą. Naujos kartos technologijos remiasi aukštesniu biomolekulių ir jų veikimo mechanizmo supratimu, kuomet biologinių sistemų pagrindu sukuriami naujos, unikaliomis savybėmis pasižyminčios sistemos. Tokių sistemų panaudojimas atveria naujas perspektyvas diagnostikos, vaistų kūrimo, genų terapijos, nanotechnologijų srityse

2.4.1. Mokslinių tematikų vystymo poreikis

Mokslo institucijose daugiausia dėmesio turi būti skiriama tematikai, kuri turi potencialą duoti originalius, pramonę dominančius produktus. Toks mokslinių darbų planavimo posūkis yra svarbus siekiant aukščiau aptarto tikslo.

2.4.1.1. Biotechnologijos molekuliniai įrankiai

61

Perspektyvi tematika yra su DNR sąveikaujančių fermentų, kurie savo funkcijai naudoja ATF ir kitus kofaktorius, struktūros ir veikimo mechanizmo tyrmai. Tokie fermentai gali atverti naujas perspektyvas, kuriant naujus molekulinius įrankius biotechnologijai. Tyrimai artimai susiję su UAB Fermentas veiklos tematika.

Restrikcijos ir modifikacijos reiškinio molekulinių genetinių tyrimų kryptyje aktualu ir toliau tirti IIB, IIT, IIS, IIG tipo restrikcijos endonukleazes bei išaiškinti principus, kurių dėka šie fermentai identifikuoja bei hidrolizuoja DNR sekas. Evoliucijos in vitro metodais keisti minėtų fermentų specifiškumą arba keisti jų fermentines savybes (pvz. restrikcijos endonukleazę paversti DNR specifine nikaze). Tai perspektyvi naujų molekulinių įrankių kūrimo kryptis.

Bionanotechnologijos. Paskutiniais metais pastebimas sparčiai augantis bottom-up hibridinių nanoobjektų kūrimas. Šioje srityje didžiausi pasiekimai yra chemijos, fizikos ir biologijos mokslų sankirtoje. Biologinės makromolekulės (nukleorūgštys ir baltymai) yra nanometrų dydžio, joms būdingas aukštas tarpusavio sąveikos ir sąveikos su mažesniais ligandais specifiškumas. Nukleorūgštys (DNR ir RNR molekulės) yra išskirtinės tuo, kad norimus nukleotidų sekos gali būti sintetinomos bei dauginamos tiek chemiškai, tiek ląstelės viduje. Tai įgalina panaudoti jų komplemetarias nukleotidų sąveikas konstruojant savaime susirenkančias dvimates ir trimates nanostruktūras. Esamas įdirbis nukleorūgščių sąveikos ir rekombinantinių technologijų srityje, leidžia tikėtis, bendradarbiausjant su chemijos ir fizikos specialistais, sėkmingo šių naujų technologijų vystymo ir taikymo įvairiose srityse.

2.4.1.2.Medicininė biotechnologija

Nors dabar yra žinoma, kad žmogus turi apie 21000 baltymus koduojančių genų ir apie 70000 transkribuojamų lokusų, tiktai dalis iš jų yra veikli konkrečioje ląstelėje. Konkrečių genų ir transkriptų aktyvumas lemia ląstelės funkcijas, diferenciaciją, ligų vystymasį. Kurie genai ląstelėje bus nuskaitomi apsprendžia epigenetiniai faktoriai: prieštranskripciniame lygmenyje – DNR metilinimas ir chromatino modifikacijos, prieštransliaciniame – mažosios nekoduojančios RNR. Vienas svarbiausių ir aktualiausių šiuo metu pasaulio mokslo uždavinių yra ištirti aukštesniųjų organizmų epigenomo organizaciją ir išsiaiškinti epigenetinių žymenų poveikį genų reguliacijai.

DNR metilomos tyrimai. Nors DNR metilinimo biologiniai efektai susilaukia vis didesnio susidomėjimo, tyrimai šia linkme yra ribojami esamų technologijų netobulumo, susijusio su sunkumais efektyviai diskriminuoti metilintus ir nemetilintus citozinus DNR. Dauguma žinomų analizės metodų yra techniškai sudėtingi, ir leidžia pasiekti arba nepakankamą tikslumą arba žemą analizės mastą. Tokiais tyrimais siekiama sukurti ir išbandyti naujus didelio pajėgumo ir genomo masto DNR metilinimo tyrimo (arba epigenomo profiliavimo) būdus. Neseniai sukurta nauja specifinių DNR sekų kovalentinės modifikacijos technologija mTAG įgalina selektyvų nemetilintų CG taikinių žymėjimą, praturtinimą ir globalią analizę.

MikroRNomos tyrimai. Paskutiniųjų metų tyrimai parodė, kad RNR molekulės ląstelėje gali dalyvauti ne tik savo tradiciniame amplua, kaip matrica baltymų sintezei, bet ir atlieka svarbų vaidmenį ekspresijos reguliacijoje įvairiuose biologiniuose procesuose. Viena didžiausių grupių yra mažosios nekoduojančios arba kitaip vadinamos mikroRNR. Tai trumpos dvigrandės RNR molekulės, kurios reguliuoja genų raišką potranskripciniame lygmenyje. Nors pirmasis mikroRNR genas buvo klonuotas tik prieš 14 metų, dabar didelis skaičius mažų reguliatorinių RNR identifikuota augaluose, vabzdžiuose, žuvyse, varlėse ir žinduoliuose. Neabejotiną mažų RNR molekulių tyrimų svarbą ir aktualumą parodo ir tai, kad 2006 metų Nobelio premija medicinos ir fiziologijos tyrimų srityje buvo skirta už RNR interferencijos (genų nutildymą dvigrandės RNR pagalba) atradimą. Todėl atsirado būtinybė sukurti metodus, kurie įgalintų sistemiškai identifikuoti biologiškai funkcionalias mikroRNR

62

biologinėse sistemose. Perspektyvus šios užduoties sprendimo būdas yra panaudoti trumpoms dvigrandėms RNR specifines metiltransferazes bei naujai sukurtą mTAG technologiją selektyviam mikroRNR molekulių žymėjimui ir praturtinimui. Sistemiškai ištyrus audinių ar organizmų mikroRNR rūšių panašumus ir skirtumus, bus galima suprasti priežastis ir mechanizmus, lemiančius ligų atsiradimą ir jų progresiją.

Bendras abiejų tyrimų krypčių rezultatas yra galimybė: 1) atsakyti į daugybę fundamentalių klausimų: nuo įvairių genomo aktyvumo reguliacijos molekulinių mechanizmų iki vystymosi ir audinių diferenciacijos molekulinių tyrimų; 2) atrasti naujus epigenetinius ligų žymenis ir jų pagrindu sukurti naujas medicininės diagnostikos priemones.

Molekulinė ir imuno-diagnostika. Vystant mokslinius tyrimus diagnostinės biotechnologijos kryptyje, būtina tobulinti rekombinantinių antigenų gavimo mikroorganizmuose, technologijas. Virusų rekombinantiniai baltymai turi didelę paklausą rinkoje, jie sėkmingai naudojami diagnostikoje bei naujų vakcinų kūrime. Tačiau ne visų virusų baltymus pavyksta gauti paprastose ir pigiose mikrobiologinėse sistemose. Ypač problematiškas yra virusų glikoproteinų gavimas. Virusų glikoproteinai formuoja virusų paviršių, šie baltymai yra imuninės sistemos pagrindinis taikinys. Virusų glikoproteinai, sintetinami heterologinėse sistemose, dažniausiai būna netirpūs arba imunologiškai neaktyvūs, tai yra nesuformuoja virusui būdingos baltymų konformacijos. Imunologiškai aktyvių, tirpių virusų glikoproteinų gavimas yra viena iš svarbiausių spręstinų problemų. Pilnaverčiai virusų paviršiaus baltymai leistų sukurti naujas, efektyvias vakcinas prieš daugelį pavojingų virusų, tarp jų - ir paukščių gripo virusą. Siekiant sukurti mikroorganizmus, pvz. mieles, tinkančias virusų glikoproteinų sintezei, reikia perkelti į mieles žinduolių genus, dalyvaujančius virusų baltymų transportavime ir brendime žinduolių ląstelėse. Būtina kurti naujus žmogaus virusų baltymų producentus ir šiuos baltymus panaudoti virusų diagnostikos sistemų kūrimui ir tobulinimui.

2007 – 2013 m. tikslinga kurti naujus monokloninius ir rekombinantinius antikūnus, turinčius potencialų pritaikymą moksliniuose tyrimuose, diagnostikoje bei biofarmacijoje. Šie tyrimai turi dideles perspektyvas, nes antikūnų rinka šiuo metu sudaro didelę biotechnologinių produktų rinkos dalį ir nuolat plečiasi. Tai vienas perspektyviausių ir dinamiškiausių šiuolaikinės biotechnologijos segmentų. Aktualu kurti naujus monokloninius antikūnus, skirtus diagnostinių rinkinių gamybai (pvz., hepatito B, papilomos ir kt. virusų nustatymui), taip pat antikūnus, turinčius potencialų taikymą biofarmacijoje (pvz., prieš virusus, vėžinius antigenus, citokinus, bakterijų toksinus ir pan.). Sukūrus hibridomas, jas galima panaudoti rekombinantinių antikūnų fragmentų (scFv) arba humanizuotų antikūnų kūrimui. Rekombinantinių scFv privalumas yra galimybė juos ekspresuoti bakterijose, todėl jų gamybos technologija yra pigesnė ir paprastesnė, nei pilno ilgio imunoglobulinų. Be to, scFv pasižymi dideliu skvarbumu in vivo, gerai pasiskirsto audiniuose, todėl efektyviai pasiekia savo taikinius (pvz., vėžines ląsteles). Iš scFv fragmentų gali būti konstruojami įvairūs multivalentiniai kompleksai, junginiai su fermentais, toksinais ir pan. Jų pritaikymo sritys yra pačios įvairiausios – nuo proteomikos bei in vitro diagnostikos metodų iki imunoterapijos bei in vivo audinių skenavimo.

KMU Kardiologijos institute aktualu vykdyti tyrimus, skirtus: 1) Lėtinių neinfekcinių ligų inovatyvių diagnostikos metodų kūrimui ir/ar tobulinimui, pagrindinį dėmesį skiriant paieškai molekulinių žymenų, informatyviausių ankstyvai ligų diagnostikai; 2) Lėtinių neinfekcinių ligų inovatyvių gydymo metodų kūrimui ir/ar tobulinimui, t.y. kamieninių ląstelių tyrimai, patologijos molekulinių biožymenų ir farmakogenetiniam poveikiui svarbių genų variantų tyrimai siekiant individualizuoti gydymą ir kt.

63

VU Onkologijos institute: 1) Naujų biologinių makromolekulių - vėžio gydymo taikinių paieška; 2) Naujų biožymenų vėžio gydymo biotechnologinės farmacijos preparatais paieška; 3) Diagnostinių rinkinių kūrimas.

2.4.1.3. Farmacinė biotechnologija

Pagrindiniai tyrimai vykdomi privačiose įmonėse – UAB Sicor Biotech Mokslo skyriuje, darbai atliekami UAB Biocentras ir naujai įsteigtose farmacinės biotechnologijos įmonėse.

Mokslo institucijose svarbu tęsti pradėtus perspektyvius natūralių priešvėžinių medžiagų sąveikos su jų taikiniais energetikos tyrimus su tikslu šias medžiagas patobulinti, pagerinti jų jungimosi savybes bei specifiškumą. Sąveikos energetika matuojama izoterminės titravimo kalorimetrijos bei terminio poslinkio metodais, eksperimentiniai rezultatai lyginami su kompiuterinio modeliavimo rezultatais, ieškoma naujoviškų energetikos matavimo bei sintezės metodų. Tyrimo objektai – šaperonai, karboanhidrazės, polokinazės, žmogaus augimo hormonas. Silpnosios šių baltymų sąveikos su ligandais, tiek mažamolekulinėmis cheminėmis medžiagomis, tiek ir su natūraliai egzistuojančiais ligandais žmogaus kūne, matavimai žada nemažų technologinių proveržių, kurie gali atnešti didelę terapinę bei komercinę naudą.

2.4.1.4. Biotechnologinė sintezė, biopolimerai

Itin aktualūs yra Biochemijos institute vykdomi tyrimai, kurių tikslas yra cheminių medžiagų gavimas, panaudojant organizmus su genetiškai modifikuotu metabolizmu. Pagrindinės tyrimų kryptys yra: naujų fermentų paieška ir kūrimas; fermentų veikimo mechanizmų, fermentų struktūros ir funkcijos sąryšio supratimo gilinimas; naujų metabolinių kelių konstravimas; modulinių biokatalizatorių kūrimas, įgalinantis panaudoti fermentus įvairiomis bioprocesų sąlygomis, kombinuojant modulių savybes; integruotų biokatalitinių reaktorių kūrimas, funkcinių didelio krūvio tankio polisacharidų darinių, naudojamų fermentų imobilizavimui, biokatalizatorių gavimui, sintezė.

Biotechnologijos institute pradedami darbai pramoninės biotechnologijos srityje: naujos biokatalitinės technologijos biodegalų gamybai; kompleksinio Lietuvoje auginamos biomasės perdirbimo tyrimai, biokombinatams rekomenduojamų technologijų kūrimas. Ateityje numatoma įkurti Pramoninės biotechnologijos laboratoriją.

2.4.1.5. Biotechnologinė analizinė chemija

Biotechnologijos kompleksinėje programoje biojutiklių ir jais pagrįstų analizės ir valdymo bei biokatalizatoriais pagrįstų naujų medžiagų gamybos sistemų kūrimas galėtų tapti viena iš perspektyvių krypčių, kurios veikla gerai rištųsi su nanotechnologijų, mikroelektronikos, mechatronikos ir naujų medžiagų kūrimo kryptimis Lietuvoje. Pagrindinės kryptys – naujų fermentinių aktyvumų paieška, naujų bioakatalizatorių geninžinerinis modifikavimas, biokatalizatorių veikimo mechanizmų tyrimas, redokso mediatorių ir elektrodų kūrimas bioelektrocheminėms katalitinėms sistemoms (įskaitant fotochemines), ekonomiškai naudingų metodų, įgalinančių atsisakyti kofaktorių, kūrimas, bioanalitinių ir biosintezės sistemų konstravimas, tyrimas ir taikymas.

2.4.1.6. Agrobiotechnologija

Biotechnologinės krypties tematikoje aktualu biotechnologiniais metodais sukurti rapsų genetinę įvairovę bei atrinkti linijas pasižyminčias didesniu produktyvumu, įvairesne chemine sudėtimi ir didesniu sėklų riebalingumu; sukurti aliejinių linų genetinę įvairovę ir atrinkti genotipus su padidintu atskirų riebalų rūgščių kiekiu; tradiciniais ir biotechnologiniais metodais didinti netradicinių aliejinių augalų augalų adaptyvumą Lietuvos klimatinėms sąlygoms, kurti veisles tinkamas pramonės poreikiams ir jų auginimo technologijas; parinkti

64

augalų rūšis, kurias galima būtų modifikuoti ir panaudoti angliavandenių, lipidų, biopolimerų gamybai, kaip alternatyvą maistui naudojamoms rūšims; padidinti augalų, vertingų medžiagų producentų adaptyvumą Lietuvos klimato sąlygoms, įvedant atsparumą šalčiui ir ligoms lemiančius genus; identifikuoti svarbiausius, būdingus atskiroms augalų rūšims arba universalius, metabolinių kelių genus, įvertinti „genų pakeitimo“ arba „genų įjungimo ar išjungimo“ būdus genų inžinerijos metodais.

Perspektyvūs biotechnologinės krypties tyrimai yra atsparumo šalčiui mechanizmų tyrimas, šalčiui atsparių genetiškai modifikuotų veislių kūrimas; atsparumo sausrai mechanizmų tyrimas ir genetiškai modifikuotų veislių kūrimas; atsparumo mikrobiniams patogenams tyrimai ir atsparių veislių kūrimas; virusams atsparių pramoninių augalų konstravimas; transgeninių augalų farmacijai, kaip terapinių, diagnostinių baltymų arba imunoglobulinų producentų kūrimas.

Miško augalų tyrimų srityje aktuali tematika yra biocheminių žymenų kūrimas miško augalų ligų ankstyvajai diagnostikai; miško augalų biomasės išteklių panaudojimo pramoninėje biotechnologijoje galimybių įvertinimas, atliekant detalų šių augalų biomasės cheminės sudėties tyrimą; biotechnologijos pramonei vertingų miško augalų, hibridinių medžių, klonų atranka; miško augalų genetinių tyrimų plėtojimas, identifikuojant genus, reguliuojančius biomasės kaupimą bei pramoninei biotechnologijai svarbių medžiagų biosintezę, taip pat genus, atsakingus už miško medžių atsparumą ligoms bei kenkėjams.

2.4.1.7. Bioinformatika

Būtina tęsti pradėtus darbus, koncentruojantis į biokomponentų (DNR, RNR, baltymai) tyrimus – jų savybės, biologinė funkcija, molekulės sandara, sekos – funkcijos sąryšis. Taip pat tikslinga plėsti tyrimus į biologinių procesų (cheminiai virsmai, energetiniai virsmai) ir biologinių sistemų (biokomponentų kompleksai, junginiai, procesų kaskadai, ciklai) sritis.

Biotechnologinių procesų matematinio modeliavimo ir modeliais paremto optimizavimo srityje – vystyti metodus ir programinę įrangą, skirtus hibridinių matematinių modelių, apjungiančių kinetikos ir medžiagų balanso lygtis, dirbtinius neuroninius tinklus, fuzzy-neuroninius tinklus, vystymui; kurti tikslinių biosintezės produktų producentų kultivavimo procesų optimizavimo metodus ir programinę įrangą šių metodų praktiniam realizavimui. Biotechnologinių procesų monitoringo ir valdymo srityje – kurti intelektinius jutiklius tiesiogiai nematuojamiems biotechnologiniams parametrams įvertinti realiu laiku; kurti intelektines biotechnologinių procesų monitoringo sistemas, apjungiant įvairių jutiklių parodymus (sensors fusion technologies); kurti technologinių parametrų ir mikroorganizmų kultūrų fiziologinių parametrų netiesinio, netiesioginio ir adaptyvaus valdymo metodus, algoritmus ir techninio realizavimo sistemas; kurti ekspertines sistemas, leidžiančias realiu laiku įvertinti biotechnologinių procesų kokybę ir atlikti koreguojančius veiksmus, palaikančius reglamente apibrėžtus technologinius režimus.

2.4.2. Mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros infrastruktūros atnaujinimas

Infrastruktūros atnaujinimas yra vienas iš bazinių uždavinių, nuo kurio sprendimo sėkmės žymiu mastu priklauso visas problemos sprendimas. Prasta biotechnologijos bei kitų mokslo institucijų materialinė būklė yra gerai žinomas faktas. Padėtį šiek tiek palengvino tai, kad per 2004 – 2006 m. vykdant BPD 1.5 priemonės 6 projektus visi Lietuvos universitetai ir mokslo institutai infrastruktūros pagerinimui išleido 34,9 mln. Lt. (žr. 1.2.4 skyr.). Mokslo institucijos įsigijo būtiniausių prietaisų, atnaujino laboratorines patalpas. Tačiau bendra mokslinių tyrimų infrastruktūra išlieka nepatenkinamos būklės. Akivaizdu, kad dėl to mūsų

65

mokslininkų darbo našumas yra gerokai mažesnis lyginant su užsienio mokslininkais, jiems sunkiau konkuruoti dėl grantų ES mokslo programose.

Naujajame ES SF 2007-2013 m. paramos panaudojimo plane numatytos lėšos mokslinių tyrimų infrastruktūros atnaujinimui pagal 2.1 prioritetą Moksliniai tyrimai, jų infrastruktūra.

Šias lėšas galima būtų laikyti pagrindiniu biotechnologijos mokslo institucijų atnaujinimo finansavimo šaltiniu.

Rengiant galimybių studiją mokslo institucijos pateikė informaciją apie tai kokios mokslinių tyrimų įrangos labiausiai reikia. Galima paminėti svarbiausius akcentus:

įranga genomikos darbams – kapiliarinis DNR sekvenatorius ir/arba aukšto našumo DNR analizės įranga, paremta pirosekvenavimo technologija, skirta masinei genomų analizei, gradientiniai ir tikro laiko termocikleriai;

įranga proteomikos darbams – kapiliarinė skysčių chromatografija konjuguota su šiuolaikine masių spektrometrijos įranga, pvz. nanoLC-ESI-TOF-MS, taip pat GC-MS įranga;

šiuolaikinė įranga analitiniams darbams – HPLC chromatografijos sistemos, spektrofotometrai, spektrofluorimetrai, dujų chromatografai su masių spektrometrais, ultracentrifugos;

įranga fermentacijai su baltymų išskyrimo bei gryninimo aparatūra – fermentatoriai, autoklavai, centrifugos, preparatyvios chromatografijos įranga, lioflizatoriai ir kt.

mikroskopinė technika – konfokaliniai lazeriniai mikroskopai, elektroniniai mikroskopai, mikroskopai su fluorescencija, invertuoti mikroskopai su mikromanipuliatoriais;

įranga ląstelių kultūrų auginimui – minibioreaktoriai, laminarai;

kalorimetrijos prietaisai – DSC kalorimetras, automatinis titravimo kalorimetras;

įranga kristalografinei analizei – kristalizacijos robotas, automatizuota kristalų analizės sistema ir t.t.

horizontalūs ir vertikalūs elektroforezės aparatai, dvidimensinės elektroforezės aparatai, universalūs skanuojantys mikroplokštelių nuskaitymo prietaisai su programine įranga, gelių dokumentavimo ir analizės sistemos;

biomolekulių modeliavimo įranga – kompiuterių klasteriai, programinė įranga;

specializuota įranga darbui su anaerobiniais mikroorganizmais;

augalų auginimo kameros, klimatinės kameros, reikalinga fitotroninių kompleksų plėtra.

Be to, atskirose institucijose yra poreikis įrengti specializuotas laboratorijas, pvz. aktualus yra VGTU Chemijos ir bioinžinerijos katedros pasiūlymas turėti Lietuvoje Nanobiotechnologijos mokslo laboratoriją. KTU Procesų valdymo katedroje reikalinga šiuolaikinė biotechnologinių procesų modeliavimo ir valdymo laboratorija.

Apibrėžtos apimties (iki 100 psl.) Galimybių studijos rengimo etape labai sudėtinga atsakyti į klausimą kas ką turėtų įsigyti iš ES SF paramos, nes tam reikėtų parengti atskirą ne mažesnės apimties studiją, kurioje turi būti išnagrinėti įrangos panaudojimo efektyvumo, planuojamų rezultatų reikšmingumo, tyrimų tematikos konsolidacijos, įrangos bendro naudojimo, unikalios įrangos pirkimo tikslingumo ir kiti klausimai bei numatyti pirmumo

66

įvertinimo kriterijai. Todėl šie klausimai paliekami Kompleksinės biotechnologijos programos rengėjams.

Atskirai reikia pažymėti, kad itin aktualu steigti brangiai kainuojančios, unikalios įrangos bendro naudojimo centrą (-us). Tokie centrai turėtų būti steigiami bendromis studijų institucijų, mokslo institutų ir verslo subjektų pastangomis. Tinkama vieta, kurioje galima būtų fiziškai sukoncentruoti svarbiausią aparatūrą yra slėnis (žr. 2.5.2.). Alternatyvus variantas yra įkurti virtualų unikalios įrangos centrą, kuriame būtų talpinama informacija apie Lietuvos biomedicininių tyrimų institucijose ir biotechnologijos įmonėse naudojamą aparatūrą. Jos naudojimo sąlygos turėtų būti patvirtintos suinteresuotų dalyvių jungtinės veiklos sutartimi. Įrangos bendro naudojimo centro poreikis yra labai aiškus, kadangi šiuolaikiniuose tyrimuose naudojama milijonus Lt kainuojanti įranga, kurią pavieniams subjektams įsigyti sunku arba visai neįmanoma.

Mokslo institutams aktuali problema yra laisvas ir pilnas priėjimas prie pagrindinių mokslinės informacijos duomenų bazių tokių kaip Science Direct, ASM, Nature Publishing, SpringerLink, Blackwell Synergy ir kt.

2.5. Kompleksinė biotechnologijos subsektoriaus plėtra

2.5.1. Mokslinių tyrimų rezultatų komercinimas, technologinių inkubatorių poreikis

Tinkamų sąlygų mokslinių rezultatų komercinimui sudarymas yra ganėtinai sudėtinga problema. Komercinimo procesas paprastai pereina visą eilę etapų, kuriuos nelengva įveikti dabartinėse Lietuvos sąlygose. Galima išskirti tokius etapus.

Sukurti produktą, kuris turėtų tokius svarbiausius požymius: 1) yra mokslinių tyrimų rezultatas; 2) originalus; 3) turi komercinę vertę; 4) yra konkurencingas tarptautinėse rinkose;

Pastaba: Produktas – medžiaga (pvz. vaistas), įrenginys, technologija, metodas, augalų ar gyvūnų veislė, ir t.t. Produktas, pasiekęs įgyvendinimo stadiją įmonėje = inovacija.

Produkto patentavimas;

Rinkos testavimas (dar iki „pumpurinės“ įmonės įkūrimo);

Verslo plano – finansinio plano, rinkos įvertinimo ir kt. parengimas;

Investuotojo paieška (finansavimas per paskolas, akcijas, etc.).

Personalo (komandos) formavimas, įskaitant personalą buhalterinėms funkcijoms;

Infrastruktūros turėjimas – patalpos, technologinė įranga, matavimo prietaisai;

Gamybos technologija (reglamentas), pritaikyta turimai infrastruktūrai;

Įmonės – UAB arba Individualios įmonės, arba kt. steigimas

Verslo plėtra

Komercinimo problemos sprendimui reikalingi įvairaus pobūdžio teisiniai aktai, organizacinės priemonės, finansiniai įrankiai. Siekiant įvykdyti Nacionalinės Lisabonos strategijos įgyvendinimo programos priemonę „Parengti teisinę bazę ir numatyti paramos priemones „pumpurinėms“ (mokslo ir mokslinių tyrimų įstaigų padalinių ir tyrėjų grupių pagrindu besikuriančioms) įmonėms“, švietimo ir mokslo ministro 2006 m. spalio 5 d. įsakymu Nr. ISAK-1929 buvo sudaryta darbo grupė, kuri turėjo surinkti ir išanalizuoti

67

siūlymus dėl reikalingų teisės aktų projektų. Grupė parengė esamos situacijos analizę bei siūlymus dėl įvairių paramos priemonių. Siūloma daug teisinių, organizacinių, finansinio skatinimo ir kitų priemonių, parengtas ištisas valstybės pagalbos instrumentų „portfelis“. Šie siūlymai paliečia visas Lietuvos mokslo institucijas, tarp jų ir tas, kurios atlieka biotechnologinius tyrimus. Galima tikėtis, kad darbo grupės pasiūlymai bus realizuojami atitinkamais aktais ir netolimoje ateityje Lietuvoje turėsime darnią mokslinių tyrimų rezultatų komercinimo skatinimo sistemą.

Norint sėkmingai komercinti mokslinių tyrimų rezultatus, visų pirma, reikia, kad atsirastų tokie rezultatai, kurie turi potencialą būti sukomercinti. Dabartinėje Lietuvos mokslo situacijoje yra aktualu skatinti atsiradimą techninių sprendimų, kuriems: 1) gali būti gautas Europos arba JAV arba PCT (Patent Cooperation Treaty) patentas, ir 2) kurie turi realizuotą komercinę vertę, pvz. parduota licencija jo naudojimui, institucija gavo/gauna pajamų už bandomųjų pavyzdžių pardavimą ir pan. Siūloma, kad tokį skatinimą organizuotų Ūkio ministerija arba Švietimo ir mokslo ministerija, pvz. per mokslo institucijų finansavimo metodiką.

Kitas esminis klausimas yra – kur pradėti gyvenimą „pumpurinei įmonei“? Lietuvoje būtų tikslinga įsteigti keletą specializuotų aukštą pridėtinę vertę kuriančio verslo inkubatorių. Pradžiai, tose srityse, kuriose Lietuva turi visuotinai pripažįstamų pasiekimų, pvz. biotechnologijos, lazerių technologijų inkubatoriai. Jie turėtų būti steigiami, kaip viena iš kompleksinės programos priemonių, panaudojant ES SF ir nacionalinio biudžeto lėšas. Inkubatorius yra pastatas, kuriame yra pagrindinė bazinė įranga, atitinkanti jo specializaciją, t.y. biotechnologijos ar lazerių fizikos. Jis pumpurinėms įmonėms nuomoja patalpas ir technologinę įrangą už simbolinę kainą, teikia komunalines paslaugas ir verslo vykdymo konsultacijas, intelektinės nuosavybės apsaugos konsultacijas, dalinai išlaikomas valstybės, klientus priima laikinai (3 metams). Bioinkubatorius turėtų būti natūrali Saulėtekio slėnio (ar kito slėnio) sudėtinė dalis. Taip pat jame studentai galėtų atlikti praktiką, daryti diplominius darbus.

Mokslo institucijose, vykdančiose biotechnologinius tyrimus jau senokai pribrendo situacija naujų, „pumpurinių“ (spin-off) atsiradimui. Pvz. Biotechnologijos institute laboratorijose gaminami molekulinės diagnostikos bei imunodiagnostikos rinkinių komponentai, kurie sėkmingai realizuojami užsienio rinkose kompanijoms CYTOS Biotechnology AG (Šveicarija), Microimmune Ltd., Abcam Ltd. (D. Britanija), TAD Pharma GmbH, Euroimmun Medizinische Labordiagnostika AG, Mikromun GmbH (Vokietija), Santa Cruz Biotechnology Inc. (JAV). Panaši arba artima šiai padėtis yra ir kituose institutuose (Biochemijos, VU Imunologijos ir kt.).

2.5.2. Mokslo ir studijų institucijų ir verslo subjektų integracija

Studijų institucijų, mokslo institucijų ir verslo įmonių integravimo priemonės gali žymiai prisidėti prie biotechnologijos subsektoriaus progreso. Stiprus integracijos instrumentas sukurtas 2007 m. kovo 21 d. LR Vyriausybės nutarimu Nr. 321 Dėl integruotų mokslo, studijų ir verslo centrų (slėnių) kūrimo ir plėtros koncepcijos patvirtinimo. Pagal apibrėžimą „slėnis – mokslinių tyrimų, studijų ir imlaus žinioms verslo potencialas (subjektų visuma), sutelktas vienoje teritorijoje, turintis bendrą arba susijusią infrastruktūrą ir kryptingai prisidedantis prie žinių visuomenės ir žinių ekonomikos kūrimo, Lietuvos ūkio konkurencingumo stiprinimo“. Slėniuose turi būti telkiamos pajėgiausios mokslinių tyrimų ir aukštojo mokslo institucijos, kuriama žinių ir technologijų perdavimo iš viešojo sektoriaus į privatų verslą infrastruktūra, sudaromos sąlygos kurtis verslo įmonių tyrimų padaliniams, mokslinių tyrimų rezultatų komercinimo pagrindu formuotis imlaus žinioms verslo įmonių pradmenims.

68

Iniciatyvinė grupė, kurioje yra VU, BChI, BTI, UAB Fermentas ir kitų institucijų atstovai, preliminariai apsvarstė ir pritarė pasiūlymui Saulėtekio slėnyje įkurti gyvybės mokslų ir biotechnologijos studijų, mokslinių tyrimų ir verslo centrą. Toks centras, į kurį būtų perkelti VU Gamtos mokslų fakultetas, Biochemijos ir Biotechnologijos institutai, verslo įmonių mokslinių tyrimų, intelektinės nuosavybės apsaugos bei rinkodaros padaliniai, būtų vieta, kurioje būtų realizuojamos LRV nutarimu patvirtintos slėnių koncepcijos nuostatos biotechnologijos subsektoriaus atžvilgiu. Biotechnologijos tyrimų centrui turėtų būti pastatytas nauji korpusai, turintys genomikos ir epigenomikos, proteomikos ir transkriptomikos, ląstelės biologijos tyrimų galimybes, vivariumą, specializuotą skaičiavimo padalinį. Centre turėtų būti užtikrinta prieiga prie visų pagrindinių gamtos ir biomedicinių mokslų duomenų bazių. Jo įkūrimui reikalingi nemaži finansiniai resursai, tačiau problema gali būti sprendžiama panaudojant ES SF 2007-2013 m. paramą. Dalį lėšų (25 – 40 %) galima būtų gauti valstybės nekilnojamojo turto realizavimo būdu.

Alternatyvus variantas yra Visorių – Santariškių biomedicininių tyrimų centro (slėnio) steigimas. Minėtoje teritorijoje yra natūraliai susiklostęs biologinių ir medicininių tyrimų ir biotechnologijos bei farmacijos verslo telkinys. Tiek vienas, tiek kitas variantas turi pliusų ir minusų, dabartiniu metu daugiau argumentų yra už Saulėtekio slėnio biocentro steigimą.

Kita svarbi integracijos priemonė yra buvimas organizacinės struktūros, atliekančios studijų, mokslinių tyrimų bei verslo ir mokslo institucijų interesų koordinavimo ir derinimo funkcijas. Toks derinimas paliestų studijų programų turinį, planuojamų mokslinių tyrimų tematiką, unikalios įrangos naudojimą, verslo subjektų užsakymus moksliniams tyrimams ir kitus visoms dalyvaujančioms šalims aktualius klausimus. Tokia struktūra gali būti 2003 m. įsteigta Lietuvos biotechnologų asociacija arba 2006 m. įsteigta Lietuvos nacionalinė biotechnologijos platforma. Koordinuojanti struktūra turėtų įtakoti tokius bendrų interesų įvykius kaip mokslinės aparatūros pirkimas, biotechnologijos srities mokslo programų turinio sudarymas, temų prioritetizavimas, atstovauti Lietuvos biotechnologiją tarptautinėje arenoje ir t.t. Koordinuojanti struktūra turėtų prisidėti prie mokslinių tyrimų tematikos įvairovės mažinimo, tyrimų konsolidavimo. Lietuvos mokslo, tarp jų ir biotechnologinių tyrimų, būdingas bruožas yra veikti daugelyje krypčių mažomis pajėgomis. Tuo tarpu neabejotina, kad žymiai geresnių rezultatų galima pasiekti ir greičiau išspręsti problemas veikiant siauroje srityje didelėmis pajėgomis. Koordinavimas paskatintų bendradarbiavimą tarp mokslo institucijų, tarp mokslo ir verslo, prisidėtų prie sėkmingesnio Lietuvos dalyvavimo ES Bendrosiose programose ir integracijos į Europos Sąjungos biotechnologinių tyrimų erdvę.

Biotechnologijos verslo plėtros skatininimui svarbios priemonės yra parama įmonių vykdomiems MTEP projektams bei sudarymas įmonėms lygių su mokslo institucijomis galimybių Lietuvos mokslo programų vykdyme. Paradoksalu, bet dabartiniu metu įmonės neturi teisės teikti projektus Aukštųjų technologijų plėtros programai, nors būtent įmonėse realizuojamos aukštosios technologijos. Verslo ryšius su mokslu paskatintų verslui suteikta galimybė pareiškėjo teisėmis dalyvauti mokslinių tyrimų finansavimo konkursuose, kuriuos organizuoja LVMSF, numatant privalomą partnerių iš universitetų arba institutų dalyvavimą ir Fondui įsipareigojant padengti pastarųjų mokslinių tyrimų kaštus. Kita vertus, verslo ir mokslo ryšių stiprinimą turėtų užtikrinti ir tikslinės programos, skirtos paremti naujų, mokslu paremtų įmonių (pumpurinių) kūrimą.

Svarbiomis priemonėmis biotechnologijos verslo plėtrai galėtų tapti pripažinimas svarbiais šakos lygiu tų projektų, kurie nukreipti į sukūrimą infrastruktūros, komerciškai ar viešai prieinamos mažoms ir vidutinėms įmonėms (ypač mikroįmonėms), veikiančioms nišinėse biotechnologijų tematikose, tokiose kaip bioinformatika, molekulinis bei procesų modeliavimas, bioinžineriniai sprendimai. Siekiant atverti tokioms įmonėms plėtros galimybes, būtina sudaryti sąlygas jų geografiniam sutelkimui slėnių struktūrose,

69

racionalizuoti studentų stažavimosi įmonėse schemas bei sukurti efektyvius intelektinės nuosavybės judėjimą tarp mokslo ir verslo reglamentuojančius mechanizmus.

Biotechnologijos verslo, kaip ir kitų ūkio šakų plėtrai aktualus yra investicijų į MTEP techninės bazės sukūrimą apmokestinimo klausimas, mokesčių lengvatos verslui, finansuojančiam mokslinius tyrimus.

2.5.3. Prognozuojami biotechnologijos subsektoriaus plėtros rodikliai

Lietuvos biotechnologijos mokslinių tyrimų ir verslo plėtros prognozės remiasi pasaulinės atskirų biotechnologijos sričių rinkos plėtros tendencijų analize bei Lietuvos verslo subjektų perspektyviniais planais (žr. 1 priedą). Sudarant prognozę atsižvelgta į Lietuvos nacionalinės biotechnologijos platformos parengto Strateginio tyrimų plano duomenis. Pagrindiniai prognozuojami rodikliai pateikti Priede 16 lentelėje.

Subsektoriaus produkcijos realizavimo augimo rodiklis per pastaruosius 5 metus sudarė vidutiniškai 22 % kasmet, o paskutiniuoju metu (2006 vs. 2005 m.) – 30 %. Atsižvelgiant į tai, bei turint omeny UAB Fermentas ir kitų įmonių intensyvią investicinę veiklą (žr. Priedą 1), galima tikėtis, kad tolimesnis kasmetinis augimas 25 % yra visiškai realus šioje nepaprastai dinamiškoje srityje. Prognozuojamas spartus biotechnologinės pramonės augimas, pasieksiantis 670 mln. Lt apyvartą 2015 m. ir daugiau kaip 2 mlrd. Lt apyvartą 2020 m. Didžiausias augimas planuojamas medicininės diagnostikos produktų ir biofarmacijos srityse, kur jau šiuo metu yra pasiektas aukštas globalinio konkurencingumo lygis, leidžiantis eksportuoti produkciją praktiškai į visas pasaulio rinkas. Numatoma, kad per prognozuojamą laikotarpį reikšmingą produkcijos realizavimo apimčių augimo indėlį sudarys užsienio farmacijos/ biotechnologijos kompanijų investicijos. Analizuojant praeitų metų tendencijas galima prognozuoti, kad darbuotojo produktyvumo augimas subsektoriuje turėtų palaipsniui artėti prie V. Europos šalių produktyvumo ir jo augimą 15 % per metus galima vertinti kaip realų. Tolimesnėje perspektyvoje produktyvumo augimas galėtų būti dar didesnis, jeigu atsižvelgtume į didelių užsienio kompanijų atėjimą į šį subsektorių. Taip pat realu prognozuoti laipsnišką eksportuojamos produkcijos dalies augimą.

Mokslinės veiklos rezultatų prognozė remiasi mokslo institucijų apklausos duomenimis. Prognozuojama, kad mokslo darbuotojų skaičius augs nedideliais tempais (apie 5 % per metus). Mokslinių straipsnių ISI sąrašo žurnaluose skaičiaus augimas bus santykinai lėtas, nes vyks dalinis mokslinių tyrimų tematikos perorientavimas į taikomuosius tyrimus. Dėl to numatomas gana intensyvus išradimų ir patentų skaičiaus augimas.

2.5.4. Išvada dėl Biotechnologijos kompleksinės programos parengimo tikslingumo

Galimybių studijoje apžvelgta biotechnologijos subsektoriuje dirbančių specialistų rengimo, mokslinių tyrimų, verslo būklė. Galima konstatuoti, kad nors biotechnologijos subsektorius pagal pagaminamos produkcijos bei suteikiamų paslaugų apimtis nėra didelis, tačiau jam būdinga tai, kad jame vykdoma daug mokslinių tyrimų, realizuojamos sudėtingos technologijos, gaminami didelę pridėtinę vertę turintys produktai. Subsektorius dinamiškai auga, jo produktyvumas žymiai viršija kitų krašto ūkio šakų produktyvumą, didelė dalis (daugiau 80 %) produkcijos eksportuojama į maždaug 70 pasaulio šalių. Tai rodo, kad subsektoriuje pasiektas aukštas konkurencingumo globalioje rinkoje lygis. Dabartiniu metu biotechnologijos subsektoriuje yra stiprių, konkurencingų kompanijų, turinčių neeilinį tarptautinės komercijos ir intelektinės nuosavybės apsaugos patyrimą ir šalia jų visa grupė naujų firmų, kurios turi savo nišą ir potencialą augti. Biotechnologijos mokslinius tyrimus atliekančios institucijos publikuoja straipsnius aukštą reitingą turinčiuose ISI sąrašo

70

žurnaluose, palaipsniui didina tarptautinių patentų skaičių, sėkmingai pasirodo tarptautiniuose konkursuose dėl grantų. Visa tai rodo, kad biotechnologijos srityje susiformavo kritinė masė, galinti toliau progresuoti ir įnešti reikšmingą indėlį ir į krašto ekonomiką, ir svariai prisidėti prie moderniai valstybei būdingo žemės ūkio, sveikatos apsaugos ir kitų paslaugų lygio.

Galimybių studijos rengėjų surinkta medžiaga rodo, kad tikslinga rengti nacionalinę Biotechnologijos kompleksinę programą.

Programos įvykdymo (rezultatų) vertinimo kriterijais turėtų būti tokie rodikliai:

Biotechnologijos srities mokslo institucijų mokslinių straipsnių ISI sąrašo žurnaluose skaičius (vnt. / metus);

Užsienio (Europos, JAV, PCT) patentų ir patentinių paraiškų skaičius (vnt. / metus);

Biotechnologijos subsektoriaus produkcijos realizavimo apimčių augimas (% / metus);

Biotechnologijos subsektoriaus vidutinis produktyvumas (Lt / darbuotojui per metus);

Naujų darbo vietų biotechnologijos subsektoriuje skaičius;

Moksliniais tyrimais grįstų inovacijų biotechnologijos subsektoriuje skaičius.

Vietos ir užsienio investicijų į biotechnologinę pramonę kiekis.

Naujų „pumpurinių“ įmonių skaičius.

2.5.5. Biotechnologijos kompleksinės programos ir biotechnologijos subsektoriaus plėtros vizija

Esant teigiamam sprendimui Biotechnologijos kompleksinė programa turėtų būti rengiama pagal Švietimo ir mokslo ministerijos patvirtintos Bendrosios nacionalinės kompleksinės programos, nustatančios nacionalinių kompleksinių programų struktūrą, rengimo, vertinimo bei atrankos tvarką bei kitus susijusius klausimus, nuostatas. Numatomas pagrindinis finansavimo šaltinis turėtų būti Europos Sąjungos 2007 – 2013 m. struktūrinė parama.

Programa turėtų susidėti iš projektų, skirtų specialistų rengimo kokybės gerinimui, mokslinių tyrimų bazės stiprinimui, mokslo ir verslo ryšių stiprinimui. Programos detalus turinys, jos struktūra bus matomi pačioje Biotechnologijos kompleksinėje programoje. Galimybių studijoje galima pateikti tik pagrindines programos priemones. Programoje pirmoje eilėje turi būti realizuoti „kietieji“ (infrastruktūros gerinimo) projektai, po to „minkštieji“ (mokymų) projektai:

Studijų infrastruktūros atnaujinimas – patalpų renovavimas, pastatų statyba, įrangos įsigijimas;

Mokslinių tyrimų infrastruktūros atnaujinimas – patalpų renovavimas, pastatų statyba, įrangos įsigijimas;

I ir II pakopos studijų programų atnaujinimas ir naujų rengimas;

Doktorantūros ir podiplominių studijų programų atnaujinimas ir naujų rengimas;

Parama MTEP;

Bioinkubatoriaus įkūrimas – patalpų įrengimas/pastato statyba, įrangos įsigijimas;

71

Dėstytojų personalo kvalifikacijos kėlimas, mobilumo skatinimo programų rengimas;

Mokslininkų kvalifikacijos tobulinimas, mobilumo, stažuočių biotechnologinėse įmonėse skatinimas;

Specialistų kvalifikacijos kėlimo programų rengimas;

Mokslo ir verslo ryšių stiprinimas.

Konkrečių priemonių pagrindinės nuostatos yra pateiktos aukščiau – biotechnologijos specialistų rengimo – žr. 2.3. skyr., biotechnologijos mokslo vystymo – 2.4. skyr., kompleksinės biotechnologijos subsektoriaus plėtros – 2.5. skyr.

Preliminariais vertinimais lėšų poreikis atskiroms veiklų grupėms apibūdinamas tokiais rodikliais – žr. 4 lentelę.

Projektų veiklos Lėšų poreikis, mln. Lt

1. Studijų programų atnaujinimas ir naujų rengimas 2

2. Aukščiausios kvalifikacijos specialistų (doktorantūros ir podiplominių studijų) programų atnaujinimas

2

3. Dėstytojų personalo kvalifikacijos gerinimas 3

4. Užsienio specialistų pakvietimas darbui biotechnologijos mokslo ir studijų institucijose

4

5. Studijų infrastruktūros atnaujinimas (įrangos įsigijimas, patalpų renovavimas ir kt.)

20

6. MTEP infrastruktūros atnaujinimas (įrangos įsigijimas, patalpų renovavimas ir kt.)

80

7. Mokslinių tyrimų ir eksperimentinės veiklos skatinimas 15

8. Biotechnologijos verslo inkubatoriaus įkūrimas ir infrastruktūros įrengimas (pastato statyba, įrangos įsigijimas ir kt.)

15

9. Mokslininkų ir kitų tyrėjų, specialistų kvalifikacijos tobulinimas, mobilumo skatinimas

4

10. Parama mokslinių tyrimų institucijų ir verslo subjektų bendradarbiavimo skatinimui

2

Iš viso 147

11. Biochemijos ir Biotechnologijos institutų perkėlimas į integruotą mokslo, studijų ir verslo centrą – Saulėtekio slėnį

120

Bendra suma 267

Lentelė 4. Biotechnologijos kompleksinės programos realizavimui reikalingų lėšų preliminarinis įvertinimas

Pagrindinė išlaidų dalis turėtų tekti mokslo ir studijų institucijų – universitetų, mokslo institutų infrastruktūros atnaujinimui – studijoms reikalingų laboratorijų įrengimui, įrangos moksliniams tyrimams įsigijimui (žr. 2.4.2. skyr.), ypač akcentuojant unikalią, didelio našumo

72

įrangą bendram naudojimui, naujų mokslinių tyrimų laboratorijų įkūrimui. Šias priemones turėtų lydėti studijų programų atnaujinimas, naujos mokslinių tyrimų planavimo bei finansavimo tvarkos parengimas ir jos praktinis įdiegimas. Pilnaverčiam programos įgyvendinimui būtinas glaudus Švietimo ir mokslo ir Ūkio ministerijų bendradarbiavimas, ypač koordinuojant priemones, skirtas mokslo bei studijų institucijų ir verslo subjektų ryšių skatinimui ir bendrai subsektoriaus plėtrai.

Kita svarbi priemonė biotechnologijos subsektoriaus išvystymui, susijusi su Biotechnologijos kompleksinės programos vykdymu, galėtų būti realizuojama paraleliai panaudojant ES SF 2007 – 2013 m. programų ir/arba nacionalinio biudžeto lėšas. Tai integruoto mokslo, studijų ir verslo centro – Saulėtekio slėnio įkūrimas (alternatyva – Visorių – Santariškių slėnis). Pagrindinės veiklos yra Biochemijos ir Biotechnologijos institutų perkėlimas į Saulėtekio slėnį ir tinkamos infrastruktūros sukūrimas.

PRIEDAI:

1. Lietuvos biotechnologijos verslo plėtros uždaviniai ir galimi rezultatai.

2. Galimybių studijos statistikiniai ir kiti duomenys – atskira MS Excel byla

73

Priedas 1

Lietuvos biotechnologijos verslo plėtros uždaviniai ir galimi rezultatai

1. UAB Fermentas

Didžiausios Lietuvos biotechnologijos įmonės veiklos sritys yra reagentai molekulinei biologijai ir molekulinė diagnostika. Firmos strategijoje numatoma, kad remiantis įdirbiu reagentų srityje, ilgalaikėje perspektyvoje pagrindiniu bendrovės vystymo veiksniu taps produktai skirti diagnostikai, nes Fermentas planuoja abi šias sritis vystyti kartu, kaip viena kitą papildančias. Tokia strategija paremta prognozėmis, kad vystantis itin jautriems molekulinės detekcijos metodams, orientuotiems į pavienių ląstelių genomo ir makromolekulių tyrimus, vis plačiau tyrimuose taikant metodines platformas, paremtas paraleline daugybine mėginių analize (t.y. įsigalint itin jautriems, miniatiūrizuotiems, automatiniams tyrimo metodams) reikalavimai reagentams, kurie naudojami šiuose eksperimentuose, priartės prie reikalavimų, keliamų reagentams (jų funkcinės savybės, gamybos standartizavimas ir t.t.), naudojamiems medicininėje molekulinėje diagnostikoje. Pagrindinė firmos produktų dalis eksportuojama, bet ir Lietuvos medicinos bei veterinarijos įstaigos bus aprūpintos pačiomis moderniausiomis molekulinės diagnostikos priemonėmis.

Realizuojant užsibrėžtus planus numatoma, kad moksliniai tyrimai bus vykdomi plečiant molekulinės biologijos reagentų asortimentą, kas tuo pat metu sudarys prielaidas ir naujų molekulinės diagnostikos rinkinių kūrimui. Iš kitos pusės, rinkinių komponentus planuojama gaminti kontroliuojamos aplinkos sąlygomis, t.y. organizuojant darbą pagal geros gamybos praktikos (GGP) standartus, užtikrinančius aukštą produktų kokybę ir atsikartojančias produktų partijų serijas. Tokiomis sąlygomis gaminami reagentai panaudoti (atskirai ir rinkinių sudėtyje) moksliniuose tyrimuose pakels molekulinės biologijos tyrimų metodologinį lygį, o Fermentui, kaip technologijų kūrėjui ir naujos kokybės produktų gamintojui, savalaikiškai įgyvendinus numatytus planus, suteiks konkurencinį pranašumą.

Molekulinės biologijos tyrimams reikalingų reagentų rinką sudaro daug įvairių produktų. Rinkoje yra atskirų moksliniams tyrimams reikalingų tradicinių komponentų: įvairių fermentų, antikūnų, kitokių baltymų, nukleino rūgščių – RNR ir DNR, mažo molekulinio svorio organinių ir neorganinių medžiagų. Tačiau vis populiarėja sudėtingesni produktai – reagentų rinkiniai, kurie specialiai pritaikyti ir optimizuoti tam tikriems eksperimentams atlikti. Šie didelės pridėtinės vertės produktai leidžia mokslininkams sutaupyti laiką, skiriamą eksperimento sąlygoms parinkti, ir garantuoja rezultatų patikimumą ir atsikartojamumą.

Pagrindinės šių produktų taikymo sritys yra: genetika ir genomika, transkriptomika, proteomika, struktūrinė biologija ir biochemija, imuninio atsako molekulinių mechanizmų tyrimai, genetiškai modifikuotų organizmų kūrimas ir naudojimo kontrolė, naujų vaistų ir diagnostinių testų kūrimas, kriminalistika ir kt.

Jų rinka yra gana didelė, specifinė ir auganti. Globalios rinkos dydis 2004 metų vertinimais yra ~ 16 – 20 mlrd. USD, o apskaičiuotas vidutinis metinis augimo greitis ~ 10 – 15 %. Produktai pasaulyje yra taikomi ~ 100 000 universitetinių, institucinių, pramoninių, medicinos, farmacijos, valstybinių ir privačių laboratorijų, susijusių su gamtos ir gyvybės mokslais, sveikatos apsauga, vaistų kūrimu, gamyba ir kontrole, maisto ir plataus vartojimo prekių gamyba ir kontrole, kriminalistika ir t.t.

Rinkos augimo trumpalaikė bei ilgalaikė prognozė pateikta 1 lentelėje. Šioje prognozėje pateiktas visų molekulinėje biologijoje taikomų produktų rinkos segmentų numanomas augimas. Prognozės pagrindą sudaro duomenys apie dabartinį rinkos dydį ir

74

rinkos augimo greitį. Fermentas šiuo metu daugiau ar mažiau teikia reagentus visoms paminėtoms rinkoms (išskyrus masės spektroskopiją), daugiausiai PGR, DNR gryninimo, tradicinės sekoskaitos, genotipavimo ir genų raiškos rinkoms.

Prognozuojamas rinkos dydis, mlrd. USD

Taikymo sritys Rinka mlrd. USD

2005

Dabartinis augimo

greitis, % 2013 2025

Masių spektroskopija 1,10 12 2,72 10,6

Ląstelių analizė 1,10 10 2,34 7,4

Proteomika 1,8 20 7,74 69,0

PGR 1,2 5 1,77 3,18

RNR/DNR gryninimas 0,6 5 0,89 1,59

Tradicinė sekoskaita 0,4 - 7 0,22 0,09

Produktai kriminalistikai 0,12 12 0,3 1,16

Genotipavimas 0,28 15 0,86 4,58

Genų raiška 1,2 15 3,67 19,64

Iš viso 8,1 20,5 117,3

Lentelė 5 Reagentų molekulinei biologijai rinkos prognozė

Fermente laikotarpiu iki 2013 m. numatomos tokios priemonės: Naujų fermentų paieška gamtiniuose šaltiniuose, jų charakterizavimas atrenkant

praktiniu požiūriu vertingus kandidatus, ir šių fermentų gamybos technologijų kūrimas;

Fermentų ir juos koduojančių genų tyrimas; Evoliucija in vitro metodų, derinančių įvairius mutantų generavimo metodus

(atsitiktinė mutagenezė, mutacijų įvedimas remiantis tiriamų objektų trimate struktūra ir molekuliniu modeliavimu), išvystymas ir taikymas kuriant naujus, reikiamomis savybėmis pasižyminčius, fermentus (molekulinius instrumentus);

Gaminamų surastų ir sukonstruotų fermentų taikymas kuriant itin jautrius nukleino rūgščių kiekybinės ir kokybinės analizės metodus, įgalinančius tirti pavienes ląsteles;

Producentuose, sintezuojančiuose tikslinius baltymus, vykstančių transkripcijos ir transliacijos procesų tyrimas siekiant padidinti produktų išeigą;

Faktorių, įtakojančių rekombinantinių baltymų tirpumą bakterinėse ląstelėse, tyrimas; Technologijų kūrimas geros gamybos praktikos sąlygomis.

Laikotarpiui iki 2025 m.:

Reagentų (fermentų) kaip tyrimo instrumentų, tenkinančių didelio jautrumo nukleino rūgščių kiekybinio nustatymo ir struktūros analizės metodų (pavienių ląstelių ir molekulių lygyje) bei miniatiurizuotos instrumentinės bazės reikalavimus, asortimento kūrimas, remiantis ištobulintais dirbtinės kryptingos evoliucijos (evoliucija in vitro) metodais.

Siekiant gaminti vis daugiau naujų, moderniausioms technologijoms tinkamų fermentinių, nukleino rūgščių preparatų bei reagentų, didėjant reikalavimams gaminamos

75

produkcijos kokybei, įmonė investuoja į gamybos patalpas, kurios iš esmės atitiktų geros gamybos praktikos (GGP) keliamus reikalavimus. 2007 m. įmonė planuoja užbaigti 2004 m. pradėtą vykdyti 20 mln. litų vertės investicinį projektą, kurio tikslas – pastatyti ir įrengti 1500 m2 naujas gamybos patalpas, atitinkančias ISO 14644-1,2 (D klasė pagal ES GGP) reikalavimus. Perkėlus produktų gamybą į šias patalpas, bus atlikta gamybos procesų restruktūrizacija, tobulinamos technologijos ir tai leis geriau prisitaikyti prie kintančių biotechnologinių tyrimų rinkų reikalavimų, bei gaminti naujus, didesnę pridėtinę vertę nešančius produktus. Tai ženkliai padidins įmonės verslumą, ir konkurencingumą pasaulinėse rinkose, be to leis keleto metų laikotarpyje PGR technologijoje naudojamų produktų gamybą pilnai perorganizuoti pagal GGP reikalavimus. Tai atvers Fermentui naujas, didžiules ir greit augančias molekulinės diagnostikos produktų rinkas, leis tapti didmeniniu diagnostinių rinkinių komponentų tiekėju.

Kitas įmonės keliamas strateginis tikslas – tapti paruoštų naudoti diagnostinių rinkinių gamintoju ir tiekėju, tokiu būdu sukurti molekulinės diagnostikos rinkinių gamybos pramonę Lietuvoje. Realizuojant šį tikslą, 2003 metais Fermentas įsigijo dalį UAB Biomedicinos tyrimų centro - įmonės, atliekančios diagnostinius tyrimus, akcijų. Ši įmonė buvo pradininkė ir šiandien yra didžiausia diagnostinių rinkinių ir tyrimų, atliekamų PGR metodo pagalba, tiekėja Lietuvoje.

Molekulinė diagnostika yra in vitro diagnostikos sritis, pagrįsta nukleino rūgščių (DNR ir RNR) kokybinių ypatumų bei kiekio nustatymu. Didžiuliu postūmiu molekulinės diagnostikos vystymui, suteikusiu jai visai naują perspektyvą, tapo žmogaus (ir kitų gyvosios gamtos objektų, tarp jų ir infekcinių agentų) genomo struktūros dešifravimas. Šiuolaikinė molekulinė diagnostika remiasi tokiais molekulinės biologijos metodais kaip polimerazės grandininė reakcija (PGR), specifinis DNR skaldymas (restrikcinė analizė), nukleino rūgščių hibridizacija ir sekoskaita.

Molekulinės biologijos metodais pagrįsti diagnostiniai testai (rinkiniai) taikomi ne tik medicinoje, bet ir kitose srityse. Svarbiausios molekulinės biologijos testų taikymo sritys yra: medicininė diagnostika; žemės ūkis – veterinarija, augalininkystė (augalų bei gyvūnų ligų diagnostika, jų veislių kontrolė); genetiškai modifikuotų organizmų kūrimas, jų paplitimo, eksporto, importo, ženklinimo ir vartojimo kontrolė; kova su bioterorizmu; kriminalistika.

Didžiausia molekulinės diagnostikos taikymo sritis yra medicininė diagnostika. Nukleino rūgščių analize grindžiama molekulinė diagnostika šiuo metu taikoma diagnozuojant infekcines, genetines onkologines ligas, nustatant vaistų tinkamumą konkrečiam pacientui (farmakogenomika). Dažniausiai molekulinė diagnostika taikoma nustatant infekcinių ligų sukėlėjus – bakterijas ir virusus. Molekulinė diagnostika ne tik suteikia galimybę greičiau ir patikimiau nei taikant tradicinius mikrobiologijos ir citologijos metodus nustatyti infekcinį agentą, bet ir kiekybiškai įvertinti užkratą. Jau dabar nukleino rūgščių nustatymu pagrįsta diagnostika tapo srities standartu ir daugelyje atvejų visiškai pakeitė klasikinius klinikinės mikrobiologijos metodus ne tik išsivysčiusiose šalyse, bet ir trečiajame pasaulyje. Neseniai molekulinė diagnostika pradėta taikyti diagnozuojant onkologinius susirgimus ankstyvojoje stadijoje, taip pat nustatant paveldimą polinkį susirgti tam tikromis vėžio formomis. Tokių testų rinkoje dar nėra gausu, tačiau artimiausiais metais jų skaičius neabejotinai sparčiai didės.

Visa pasaulio in vitro diagnostikos rinka 2005 m. įvertinimais sudaro 25,6 mlrd. USD, o jos metinis augimo greitis yra ~ 6 %. Tuo tarpu molekulinės diagnostikos segmentas, šiuo metu sudarantis tik 6 % rinkos (1,5 – 2 mlrd. USD), auga daug sparčiau. Įvairiais įvertinimais molekulinės diagnostikos testų rinkos vidutinis metinis augimas yra nuo 15 % iki 22 %. Molekulinės biologijos mokslinių tyrimų krypčių analizė ir raidos sparta rodo, kad ateinančiais dešimtmečiais augs ir molekulinėje diagnostikoje naudojamų metodų įvairovė, ir

76

jos taikymo sritys. Tačiau, net išsilaikant esamam rinkos augimo greičiui, molekulinės diagnostikos rinka 2025 m. turėtų sudaryti apie 170 mlrd. JAV dolerių.

Molekulinės biologijos metodais pagrįsti testai jau dabar pradeda peržengti diagnostikos ribas. Artimiausioje ateityje šie testai lydės visus sveikatos apsaugos ir gydymo etapus, pradedant nuo prenatalinio žmogaus genotipo įvertinimo, nustatant kūdikio įgimtus polinkius į ligas ir rizikos faktorius, ir baigiant gydymo efektyvumo įvertinimu.

Rinkos augimo prognozėje pateiktas visų molekulinės diagnostikos rinkos segmentų numanomas augimas. Prognozės pagrindą sudaro duomenys apie dabartinį rinkos dydį ir rinkos augimo greitį.

Prognozuojamas rinkos dydis, mlrd. dolerių

Taikymo sritys Rinka (2005) mlrd.

dolerių

Dabartinis aug. greitis,

% 2013 2025

Sveikatos apsauga 2 22 9,8 106,7

Agrobiotechnologija ir GMO kontrolė

0,95 20 4,1 36,4

Apsauga nuo bioterorizmo 0,35 20 1,5 13,4

Kriminalistika 0,3 11 1,3 11,5

Iš viso 3,6 16,7 168,1

Lentelė 6 Molekulinės diagnostikos rinkos dydžio augimo trumpalaikė bei ilgalaikė prognozė

Lietuvos molekulinės diagnostikos priemonių pramonės vystymo prielaidas sudaro Fermento įdirbis kuriant ir gaminant aukštos kokybės pagrindinius molekulinės diagnostikos „instrumentus“ – nukleino rūgščių fermentus, nukleino rūgščių standartus bei dezoksi-nukleotidtrifosfatus, priemonės, užtikrinančios standartizuotą produktų gamybą ir jų kokybės kontrolę (įskaitant tam tikrą patirti organizuojant gamybą kontroliuojamos aplinkos sąlygomis).

Fermente laikotarpiu iki 2013 m. numatomos tokios priemonės:

Infekcinių ligų diagnostikumų kūrimas; Genetinių pakitimų detekcijos diagnostikumų kūrimas; Itin jautrių molekulinės diagnostikos metodų, įgalinančių tirti pavienių ląstelių

genomo, epigenomo ir trankriptomos ypatumus, kūrimas.

Laikotarpiu iki 2025 m.:

Diagnostikumų, įgalinančių tirti pavienių ląstelių genomą, epigenomą ir transkriptomą, kūrimas miniatiurizuotos ir automatizuotos instrumentinės bazės pagrindu.

2. UAB Biomedicinos tyrimų centras

Penkerių metų patirtis leido priimti strateginį sprendimą, jog įmonė turi plėsti veiklą ir užsiimti molekulinės diagnostikos rinkinių kūrimu bei platinimu ne tik Lietuvoje, bet ir kitose rinkose. Tuo tikslu įmonėje įkurtas mokslinių tyrimų padalinys, kuris kuria diagnostinius PGR reagentų rinkinius. Derinant BMTC biomedicininės diagnostikos patirtį ir UAB

77

Fermentas produktus, skirtus nukleino rūgščių analizei PGR būdu, bei šios įmonės reagentų rinkinių gamybos patirtį, susiformavo diagnostinių rinkinių gamybos mokslinis – gamybinis potencialas.

Siekiant sukurti naujus molekulinius diagnostikos metodus (PGR ir tikro laiko – RL PGR pagrindu) bei rinkinius infekcinių ligų diagnostikai būtina stipri techninė bazė. Centras siekia atnaujinti bei papildomai įsigyti naujos mokslinės bei diagnostinės įrangos, išplėsti naujų produktų atitinkančių šių laikų reikalavimus kūrimą ir gamybą. Esama BMTC mokslinė tiriamoji bazė yra įsikūrusi kartu su medicininės diagnostikos laboratorija. Norint vykdyti naujausius mokslinius tyrimus būtina atskirti šias dvi veiklos kryptis. BMTC planuoja pritaikyti turimas patalpas (110 m²) moksliniams darbams t.y. diagnostinių rinkinių kūrimui.

BMTC siekdamas užtikrinti greitą, tikslią ir visiems prieinamą diagnostiką Lietuvoje nori išplėsti šiuolaikiškų tyrimų spektrą ir priartinti šią paslaugą prie gydymo įstaigų bei ligonių. Tuo tikslu yra planuojami įkurti penkis BMTC laboratorijos filialus didžiausiuose Lietuvos miestuose (Vilnius, Kaunas, Klaipėda, Šiauliai, Panevėžys). Šiuose centruose bus atliekami klinikiniai, biocheminiai, imunofermentiniai tyrimai. Centrai turi būti aprūpinti visa reikalinga diagnostine įranga. Norint operatyviai valdyti visą informaciją apie pacientus, atliktus tyrimus, jų spektrą, jų dinamiką būtina įdiegti informacinę duomenų sistemą, kuri sujungtų BMTC su gydymo įstaigomis, gydytojais bei BMTC filialais.

3. UAB Imunolita

2007 m. bendrovėje pradėtas vykdyti ES SF remiamas projektas Nauja išsėtinės sklerozės gydymo technologija, paremta vakcinacija autologinėmis T-ląstelėmis. Kartu su partneriais iš Anglijos, Vokietijos, Prancūzijos, Ispanijos ir Olandijos pateiktas vertinimui projektas Imaging of cell therapy using stem cells Europos Sąjungos 7-ajai Bendrajai programai ir kartu su VU Eksperimentinės ir klinikinės medicinos bei Biochemijos institutais parengtas Aukštųjų technologijų plėtros 2007-2013 m, programos projektas Suaugusio žmogaus mezenchiminių kamieninių ląstelių paruošimo terapiniams tikslams technologijos. Bendrovė įkūrė ir jau sėkmingai funkcionuoja pirmoji Baltijos šalyse Virkštelės kraujo kamieninių ląstelių saugykla.

Imunolita planuoja jau 2007 m. įkurti bendrą Lietuvos – Latvijos įmonę Imunolata ir Virkštelės kraujo kamieninių ląstelių saugyklą Latvijoje.

4. UAB SicorBiotech

Iki 2012 metų Sicor Biotech neplanuoja žymiai plėsti gamybos plotų bei darbuotojų skaičiaus, tačiau gamybos ir mokslinių tyrimų plėtra vidutiniškai 20% per metus bus pasiekiama didinant darbo našumą. modernizuojant gamybos įrengimus ir procesus bei optimizuojant darbą. Sicor Biotech turi savo mokslo padalinį, kuris vykdo perspektyvinius taikomuosius tyrimus savo kompanijai, ir užsakomuosius tyrimus kitoms kompanijoms. Sicor Biotech kasmet moksliniams tyrimams skirdavo dešimtis milijonų litų, o 2006 m. naujiems tyrimams skyrė per 12 mln. litų.

Sicor Biotech priemonės laikotarpiu iki 2013 m.:

Biogenerinių terapinių baltymų gamybos technologijų rengimas, pradedant geno klonavimu, baigiant laboratorinės technologijos parengimu. Perspektyvūs produktai yra tie, kurių patentų galiojimas jau baigiasi ar patentai nebegalioja, pvz prourokinazė, granuliocitų makrofagų kolonijas stimuliuojantis faktorius, VII-tas faktorius ir kt.

78

Naujų terapinės paskirties baltymų paieška naudojant genomikos ir proteomikos tyrimus;

Fundamentiniai žinduolių ląstelių tyrimai siekiant sukurti naujus vektorius, leidžiančius gauti didesnius rekombinantinio baltymo kiekius iš terpės tūrio vieneto, o taip pat ištirti įvairių faktorių įtaką ląstelės dauginimuisi;

Ląstelių apoptozės tyrimai tikslu padidinti biosintezės produktyvumą; Aukšto našumo ekonomiškų genų ekspresijos sistemų sukūrimas; Biosintezės produktyvumo didinimas naudojant proteomikos tyrimus; Baltymų stabilumo fundamentiniai tyrimai, siekiant gauti prailginto veikimo skystas,

mikrokapsuliuotas ir kitokias formuluotes; Baltymų modifikavimas siekiant gauti prailginto veikimo didelio efektyvumo vaistus; Biotechnologinių procesų kontrolė ir modeliavimas.

Laikotarpiu iki 2025 m.:

Plėtoti naujų biologiškai aktyvių medžiagų paieškas biotechnologiniais metodais, siekiant sukurti naujus vaistinius preparatus arba pagerinti gamtoje randamus analogus;

Plėtoti terapinių baltymų gamybos technologijų kūrimą ir tobulinimą.

5. UAB Biota

Biotechnologijos verslo plėtrai būtinos investicijos. Kaip sėkmingą pavyzdį galima paminėti Sicor Biotech įmonę. Šiuo metu tai labai sėkmingai dirbanti įmonė, tačiau tokia sėkmei įgyvendinti reikėjo apie 100 milijonų litų investicija 1998 – 2002 m. laikotarpyje.

Biota planuose yra biotechnologinio gamybinio padalinio, kuriame būtų atliekama rekombinantinių terapinių baltymų biosintezės, jų gryninimo ir galutinių vaistinių formų gamyba tiek klinikinių tyrimų trečiai fazei, tiek komercijai, statyba. Yra parengtas preliminarus projektas, pagal kurį reikalingos apie 200 mln. Lt investicijos projekto įgyvendinimui. Įmonė supranta visus tokios apimties plyno lauko investicijų projekto sunkumus, todėl planuoja plėtoti gamybinius pajėgumus 3 etapais. Pirmame etape bus sukurta bendra GGP reikalavimus atitinkanti infrastruktūra bei didžiausią pridėtinę vertę sukuriantis komercinių preparatų išpilstymo į švirkštus bei ampules padalinys. Tolimesnė plėtra bus vykdoma integruojant veikliųjų medžiagų gamybos cechus ir analitines laboratorijas. Atsižvelgiant į tokią plėtos schemą, UAB Biota biotechnologinė gamykla projektuojama moduliniu būdu. Įgyvendinus planuojamas investicijas, per artimiausius 10 - 15 metų terapinių baltymų gamyba taps svarbia ir prestižine Lietuvos pramonės dalimi, taikančia aukščiausias technologijas ir užtikrinančia aukštą darbo našumą. Metinė pardavimų apimtis galėtų viršyti 200 mln. litų, iš kurių 80 – 90 % tektų eksportui.

6. UAB Biotechpharma

Planuojama pastatyti tinkamai suprojektuotą Mokslinį biofarmacijos centrą, skirtą biofarmacinių produktų, skirtų klinikiniams tyrimams, gamybai ir technologijų kūrimui, bei įrengti šiuolaikinį Molekulinės medicinos diagnostikos centrą.

Svarbiomis priemonėmis biotechnologijos verslo plėtrai galėtų tapti pripažinimas svarbiais šakos lygiu tų projektų, kurie užpildo (šalies mastu) atotrūkius šakos vertės grandinėje. Pvz. Lietuvos biotechnologinės farmacijos vertės kūrimo grandinėje yra fundamentiniai tyrimai, yra verslo atliekami MTEP darbai, yra klinikinių tyrimų infrastruktūra, bet nėra bandomosios gamybos grandinės viduje bei komercinės skalės galutinių preparatų gamybos grandinės gale. Mokslinis biofarmacijos centras turi būti pajėgus

79

rengti baltyminių vaistinių medžiagų gamybos technologijas kontraktinių užsakymų pagrindu; parengti analizės metodus ir atlikti cheminę, biocheminę bei biologinę analizę kontraktinių užsakymų pagrindu; gaminti klinikiniams tyrimams (1 ir 2 fazei) skirtas baltymines ir nukleotidines veikliąsias medžiagas (terapinius baltymus ir genų terapijos molekules), pagal savo ruoštas gamybos technologijas arba pagal užsakymus su kitomis kompanijomis. Projekto įgyvendinimui reikalingos apie 66 milijonų litų investicijos.

Molekulinės medicinos diagnostikos centras būtų pajėgus bendradarbiaujant su medicinos įstaigomis, parengti analizės metodus ir atlikti proteominius ir biofarmacinius tyrimus susijusius su ankstyva ligų, tokių kaip onkologiniai, alerginiai ir kt. susirgimai, diagnostiką. Projekto įgyvendinimui reikalingos apie 3,5 mln. Lt lėšos.

7. UAB Biocentras

Įmonėje vykdomas ES SF finansuojamas (881 tūkst. Lt) projektas Hemopetiniu aktyvumu pasižyminčio baltyminio preparato geno klonavimas, biosintezės ir išskyrimo procesų tyrimai. Hemopetiniu aktyvumu pasižymintis baltyminis preparatas molgramostinas skatina žmogaus organizme diferenciaciją, augimą ir aktyvaciją tokių kraujo ląstelių kaip granulocitai ir monocitai, kurios saugo organizmą nuo bakterinių infekcijų ir yra naudojamas neutropenijos gydymui. Neutropeniją sukelia įvairūs sepsiai, virusinės infekcijos, ūminės leukemijos, vėžiu sergančių ligonių chemoterapinis gydymas. Šiuo metu gaminamo molgramostino technologija yra labai sudėtinga, pavojinga, brangi, ilgai trunkanti ir sunkiai maštabuojama. Projekte numatoma preparato technologijoje naudoti genų inžinerijos metodus. Ši technologija gali būti žymiai efektyvesnė už dabar naudojamą. Kadangi molgramostimo, kaip antineutropenininio vaisto, skyrimas po chemoterapinio gydymo yra būtinas, tai molgramostimo technologijos supaprastinimas ir šio vaisto atpiginimas leistų ženkliai mažinti vėžiu sergančių pacientų gydymo išlaidas.

Įmonėje planuojama įrengti bandomąją vaistinių medžiagų gamybos liniją bei išplėsti gamybos proceso bei produkto analitinės kontrolės padalinį.

8. AB Malsena

Vienas iš svarbių bendrovės tikslų yra organizuoti katijoninių biopolimerų gamybą. Bendrovė vykdo ES SF finansuojamą (1,25 mln. Lt) projektą Naujų chemiškai modifikuotų (bechlorių) kvietinių krakmolų grupės sukūrimas. Numatoma atlikti Lietuvoje auginamų kviečių veislių tyrimą, siekiant identifikuoti veisles, užtikrinančias aukščiausią, perdirbimui į techninius produktus tinkamą A krakmolo kiekį; A krakmolo tyrimą, siekiant nustatyti amilozės/amilopektino santykį A krakmole; krakmolo aktyvinimą aukštos energijos mikroaplinkose; sausos ir šlapios aktyvuoto krakmolo katijonizacijos tyrimą; katijoninio krakmolo enzimatinę oksidaciją; reologinę modifikuotų krakmolų savybių analizę; funkcinę modifikuotų krakmolų savybių analizę; struktūrinius FT-NIR ir FT-Raman spektroskopijos tyrimus.

9. Achemos grupė

Koncernas Achemos grupė planuoja organizuoti bioskalaus polimero polipieno rūgšties gamybą. Polipieno rūgštis yra gaminama iš anaerobinės krakmolo fermentacijos metu gautos pieno (2-hidroksipropano) rūgšties. Termoplastikai iš polipieno rūgšties yra puikių mechaninių ir eksploatacinių savybių, pilnaverčiai daugelio sintetinių plataus vartojimo ir

80

techninių termoplastikų (PMMA, PA, PET, PP) pakaitalai. Tačiau tai gana brangi bioskalių termoplastikų žaliava.

Pradėjusi ir intensyviai plėtodama mokslinius tyrimus ir inovacijas bioplastikų gamybos iš krakmolo srityje, Lietuva turėtų unikalią galimybę tapti viena iš ES šalių, kurioje didžioji dalis maisto pramonėje naudojamų pakavimo medžiagų būtų gaminamos iš bioskalių polisacharidų. Būtina parengti pakavimo medžiagų iš krakmolo gamybos technologinį reglamentą ir organizuoti tokių produktų gamybą. Preliminariais skaičiavimais, esant polipieno rūgšties gamybos apimčiai 2500 – 3000 t/m, jos kaina neturėtų viršyti pasaulinių šio plastiko kainų – 2200 eurų/tonai.

10. UAB Profarma

Biotechnologijos institute subrendo ir neseniai įsteigta pumpurinė (spin-off) įmonė UAB Profarma, kurios tikslai yra naujų, inovatyvių terapinės paskirties rekombinantinių baltymų tyrimai bei jų gamybos technologijų parengimas, o taip pat užsakomieji moksliniai tyrimai konstruojant, gryninant bei analizuojant baltymus, skirtus tiek fundamentiniams, tiek ir taikomiesiems uždaviniams spręsti. Naujoji įmonė sudarys galimybes instituto mokslininkams greičiau ir efektyviau įdiegti savo idėjas bei produktyviau kontaktuoti su farmacijos pramone. Kompanija planuoja teikti kontraktines paslaugas rekombinantinių baltymų technologijų kūrimo srityje bei bendradarbiaujant su Biotechnologijos instituto mokslininkais kurti naujos struktūros rekombinantinius baltymus, galinčius žymiai efektyviau atlikti savo terapines funkcijas lyginant su jau rinkoje egzistuojančiais analogais. Naujos rekombinantinių baltymų technologijos, bus naudojamos preparatų klinikiniams tyrimams gamybai, taip pat ir pramoninei gamybai. Nauji produktai – tai antros kartos terapinės paskirties baltymai, pasižymintys didesniu efektyvumu ir ilgesniu cirkuliacijos organizme periodu. Kompanijos veikla turėtų paskatinti vietinius mokslininkus greičiau ir efektyviau komercinti savo mokslinių tyrimų rezultatus, prisidėti prie inovacijų didėjimo Lietuvos biofarmacijos pramonėje.

81

82

Priedas 2

Galimybių studijos statistikiniai ir kiti duomenys

kompleksinės biotechnologijos programos parengimo ... · biochemijos studijas baigę bakalaurai...

Documents