Professor Dame Janet Thornton, ehemalige Direktorin des Europäischen Instituts für Bioinformatik (EMBL-EBI), wurde als Eröffnungsrednerin für die SIB days 2024, dem Schweizer Bioinformatik-Gipfel, eingeladen. Wir nutzten die Gelegenheit, um einer der Pionierinnen der Bioinformatik einige Fragen zur Zukunft dieses Fachgebiets zu stellen. Interview.
SIB: Sie haben Ihre Rede mit den Worten "Bioinformatik ist überall in der Biologie" begonnen, dabei handelt es sich doch um ein relativ junges Forschungsgebiet. Was haben Sie damit gemeint?
Janet Thornton: Um Biologie zu verstehen, insbesondere auf der Ebene der Organismen, benötigt man Informationen über die Moleküle, man benötigt Informationen über das Genom, aber das liefert nur den Bauplan. Es sagt nichts darüber aus, welche Gene wo exprimiert werden, wie wir auf unsere Ernährung oder unsere Umwelt reagieren. Um Biologie auf höheren Ebenen zu verstehen, wie auf zellulärer, organismischer oder Ökosystemebene, muss man verschiedene Arten von Daten miteinander kombinieren. Das geht nur mit Hilfe von Computern, es ist keine Entweder-oder-Frage. Man leitet sein Modell ab und versucht dann, es zu verstehen und an die Daten anzupassen usw. Wir müssen die verschiedenen verfügbaren Datentypen integrieren, und das geht nur mit Hilfe von computergestützter Biologie und Bioinformatik.
SIB: In Ihrer Eröffnungspräsentation haben Sie Enzyme in den Mittelpunkt gestellt. Woher kommt Ihre Faszination für dieses Thema?
J. T.: Das hängt zum Teil mit der Verfügbarkeit von Daten zusammen. Ich fand es interessant, eine Proteinsequenz zu betrachten und zu versuchen, ihre Funktion vorherzusagen, denn Proteine existieren, um bestimmte Aufgaben zu erfüllen: Die Funktion ist der wichtigste Parameter. Für Enzyme verfügen wir über mehr Daten als für jede andere Art von Funktion. Die ursprüngliche Evolution des Lebens war vollständig von der Evolution der Enzyme und der Evolution der Polymere abhängig. Das alles geht Hand in Hand, aber man kann das Leben nicht verstehen, ohne seine Chemie zu verstehen.
SIB: Sie haben erwähnt, dass mehrere SIB-Ressourcen wie Uniprot, Rhea usw. einen grossen Beitrag zur computergestützten Enzymologie geleistet haben. Wie sehen Sie die Tätigkeit der SIB?
J. T.: Der Beitrag des SIB zur Bioinformatik ist zweifellos grundlegend. Die Gründung des Instituts war sehr weitsichtig. Es handelt sich um eine Infrastruktur mit nationaler Finanzierung, was sehr ungewöhnlich ist und für einige andere Länder als Vorbild dient. Da Bioinformatik überall präsent ist, ist ein verteiltes Institut wie das SIB sehr leistungsstark, und natürlich hatten Sie hervorragende Leute an der Spitze und ausgezeichnete Bioinformatiker, die es konzeptionell für unsere moderne Bioinformatik so wichtig gemacht haben.
EBI ist ein weiteres Modell, das sich gut für die Arbeit von EBI eignet. Wir sammeln, kuratieren, analysieren und verbreiten Daten. Ich bin fest davon überzeugt, dass dieses Modell zum Teil deshalb funktioniert, weil wir international aufgestellt sind. Wir werden nicht von einem Mitgliedstaat finanziert, sondern von 29, was bedeutet, dass alle einen kleinen Beitrag leisten, um der gesamten Life-Science-Community Ressourcen zur Verfügung zu stellen. Es ist ein gutes Modell und in gewisser Weise eine Ergänzung zu SIB, einer nationalen Infrastruktur, die jedoch ebenso wie EBI weltweit tätig ist.
SIB: Wir haben kurz vor Ihrer Rede gehört, dass es bei den eingereichten Abstracts für die SIB days ein erhebliches Ungleichgewicht zwischen den Geschlechtern gab. Welchen Rat würden Sie jungen Frauen geben, die eine Karriere in der Bioinformatik anstreben?
J. T.: "Macheseinfach!" scheint mir der naheliegendste erste Gedanke zu sein. Ich bin 75 Jahre alt und blicke auf 50 Jahre Arbeit zurück, das ist eine ziemlich lange Zeit. In dieser Zeit gab es verschiedene Phasen und unterschiedliche Prioritäten, die wir alle durchlaufen, egal in welchem Beruf. In jeder Lebensphase gibt es nicht nur technologische Veränderungen – die für die Bioinformatik so wichtig sind –, sondern auch den eigenen Lebensstil, und die Balance, die man findet, hängt von der Kombination dieser beiden Faktoren ab. Das ist bei jedem Paar anders. Ich wollte etwas Zeit zu Hause verbringen und nicht Vollzeit arbeiten, solange die Kinder klein waren. Das ging so, bis das Jüngste 11 Jahre alt war.
SIB: Haben Sie das Gefühl, dass dies Ihrer Karriere in irgendeiner Weise geschadet hat?
J. T.: Das scheint nicht der Fall zu sein. Jetzt ermutigen wir unsere Studenten und Postdocs, einen" Lebensplan" zu haben: erst dies, dann das... Bei mir war das nicht so, ich habe immer nur an das nächste Jahr oder den nächsten Schritt gedacht. Ich hätte nie gedacht, dass ich einmal einen Job als Forscherin bekommen würde. An einem bestimmten Punkt meiner Karriere war ich glücklicher, etwas Zeit zu Hause zu haben, anstatt meine ganze Zeit bei der Arbeit zu verbringen. Aber verstehen Sie mich nicht falsch: Ich arbeite hart, aber ich mag es, dass beide Aspekte meines Lebens nebeneinander existieren – Zuhause und Arbeit. Es geht darum, seine persönliche Balance zu finden.
SIB: Sie sind einer der Pioniere der Bioinformatik und haben deren Entstehung und Entwicklung miterlebt. Wie wird sich dieser Bereich Ihrer Meinung nach weiterentwickeln?
J. T.: Sie wird zweifellos wachsen, denn nur mit Hilfe der computergestützten Biologie lässt sich ein Mensch oder ein ganzes Ökosystem in seiner Gesamtheit verstehen. Es handelt sich um eine sehr datenintensive Wissenschaft, aber wir müssen diese Daten harmonisieren, zusammenführen und integrieren. Und zwar zu einem bestimmten Zweck. Am EBI sind wir Teil eines Konsortiums namens "Open Targets", das im Wesentlichen große Datenmengen integriert, um Ziele für die Arzneimittelentwicklung zu identifizieren – ein sehr spezifischer Zweck. Wenn man Daten integrieren möchte, um die Biodiversität zu verstehen, braucht man einen anderen Integrationsansatz. Einige der Methoden und statistischen Analysen sind zwar dieselben, aber man muss sich immer fragen: "Was ist die Frage und wie kann ich sie am besten beantworten?".
SIB: Haben Sie das Gefühl, dass die aktuellen Fragen nicht spezifisch genug sind?
J. T.: Ich denke, es gibtnoch Verbesserungspotenzial. Als ich zum EBI kam, war Tony Blair gerade zum zweiten Mal zum Premierminister Großbritanniens gewählt worden. Das erste, was er sagte, war: "Meine Prioritäten sind Bildung, Bildung, Bildung." Als ich zum EBI kam, sagte ich: "Meine Prioritäten sind Integration, Integration, Integration", denn die meisten Datenbanken waren isoliert voneinander.
Das ist mir nicht ganz gelungen, weil die Daten unterschiedlich sind und unterschiedlich schnell wachsen. Um sich wirklich einen Weg durch die Ressourcen der EBI zu bahnen und alle relevanten Daten herauszufiltern, muss man sich genau überlegen, welche Frage man stellen will. Es gibt keine Pipeline, die für alles funktioniert, man muss sehr spezifisch sein. Wir haben noch einiges zu tun, um bestimmte Arten von Daten optimal zu integrieren.
SIB: Welche Rolle wird SIB Ihrer Meinung nach in dieser Entwicklung spielen?
J. T.: Ich hoffe , dass Sie weiterhin finanziert werden und dass Sie auch in Zukunft innerhalb Europas als Leuchtturm fungieren, mit dem Elixir-Netzwerk zusammenarbeiten und anderen Ländern helfen werden. Die Daten, mit denen die SIB arbeitet, und die hervorragenden Datenressourcen, die der Welt zur Verfügung gestellt werden, sind eine echte Bereicherung für die gesamte Gemeinschaft, nicht nur für die Bioinformatik, sondern auch für die Biologie. Das ist interessant, weil Physiker die Biologie oft als „Nachfolgewissenschaft“ betrachten. Tatsächlich hat sich die Biologie jedoch dank Institutionen wie SIB auf andere Weise entwickelt: als kollaborative Wissenschaft mit offenen Daten, zunehmender Kommunikation zwischen Menschen, dem gesamten FAIR-Konzept usw. Die Auswirkungen waren transformativ und werden es auch weiterhin sein, da wir noch so viel zu verstehen haben.
Reference(s)
Bildnachweis: Evren Kiefer