Το Transcriptome ξεκίνησε ως μια συνεργασία μεταξύ των ομάδων iGEM από τη
Λωζάνη της Ελβετίας και το Γκέτεμποργκ της Σουηδίας το 2020 ως πλατφόρμα
ανταλλαγής επιστημών. Από τότε ήταν ένας τρόπος για τις δύο ομάδες μας να γράφουν
για τα έργα τους και άλλα ενδιαφέροντα πράγματα στον τομέα της συνθετικής
βιολογίας. Και φέτος το iGEM Chalmers-Gethenburg και το iGEM UNIL αποφάσισαν
να συνεχίσουν την παράδοση και να επαναφέρουν το Transcriptome!!
Κάθε Τρίτη θα σας παρουσιάζουμε ένα νέο θέμα σχετικά με πρόσφατες και σχετικές
ανακαλύψεις που έγιναν στον τομέα της συνθετικής βιολογίας και βιολογίας. Είμαστε
τόσο ενθουσιασμένοι που επαναφέρουμε αυτό το blog στη ζωή για τρίτη συνεχή χρονιά
και μοιραζόμαστε το πάθος μας για την επιστήμη με τον κόσμο! Μείνετε
συντονισμένοι λοιπόν και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στη λίστα email για να μην
χάσετε ποτέ μια νέα ανάρτηση!!
Διαγωνισμός iGEM
Το iGEM σημαίνει «Διεθνώς γενετικά τροποποιημένη μηχανή» και είναι ένας
διαγωνισμός όπου μαθητές σε όλο τον κόσμο ανταγωνίζονται μεταξύ τους για μετάλλια
και βραβεία σχεδιάζοντας, κατασκευάζοντας και δοκιμάζοντας έργα χρησιμοποιώντας
συνθετική βιολογία αιχμής. Για αυτό, οι μαθητές θα σχεδιάσουν και θα επεξεργαστούν
γενετικά μικροοργανισμούς για να λύσουν ζητήματα του πραγματικού κόσμου, για
παράδειγμα, σε κατηγορίες όπως η υγεία, το περιβάλλον, τα τρόφιμα και η διατροφή
και η παραγωγή. Στόχος των έργων είναι να βρουν λύσεις για παγκόσμια ή τοπικά
προβλήματα και να έχουν θετικό αντίκτυπο στον κόσμο. Φέτος στο iGEM
συμμετέχουν 361 ομάδες από 46 διαφορετικές χώρες.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το iGEM, επισκεφθείτε την επίσημη
ιστοσελίδα τους: https://igem.org/
Η ομάδα Chalmers-Gethenburg 2022
Φέτος, η ομάδα Chalmers-Gethenburg αποτελείται από 13 φιλόδοξους μαθητές με
υπόβαθρο στη βιομηχανική, τα μαθηματικά, τη χημεία και τη μικροβιολογία. Με το να
είμαστε μέρος του iGEM ελπίζουμε να εξερευνήσουμε τι μπορεί να επιτευχθεί με τη
συνθετική βιολογία και επίσης να βελτιώσουμε την κοινωνία μας κατά κάποιο τρόπο.
Στα διαλείμματα μας αρέσει να περνάμε τον χρόνο μας παίζοντας μαζί επιτραπέζια και
παιχνίδια με χαρτιά.
ΟΜΑΔΑ CHALMERS-GOTHENBURG 2022
Ο στόχος του έργου της ομάδας Chalmers-Gethenburg φέτος είναι να αναπτύξει ένα
διαγνωστικό εργαλείο για την παρασιτική νόσο Σχιστοσωμίαση ή τον πυρετό των
σαλιγκαριών. Η σχιστοσωμίαση ταξινομείται ως παραμελημένη τροπική νόσος (NTD)
από τον ΠΟΥ, η οποία είναι μια κατηγορία που αποτελείται από 20 διαφορετικές
ασθένειες πιο κοινές σε τροπικά μέρη του κόσμου όπου η σωστή υγιεινή συχνά είναι
ανεπαρκής [1]. Οι NTD επηρεάζουν περισσότερους από ένα δισεκατομμύριο
ανθρώπους κάθε χρόνο και έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία, την οικονομία και
την κοινωνική ζωή στις πληγείσες κοινότητες [2]. Αυτό που χαρακτηρίζει τις ασθένειες
ως παραμελημένες είναι ότι έχουν σχεδόν απουσιάσει εντελώς από τα προγράμματα
παγκόσμιας πολιτικής για την υγεία, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει πολύ λίγη
έρευνα που γίνεται και μέτρα για την εξάλειψή τους.
Για πολλές από τις παραμελημένες τροπικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της
σχιστοσωμίασης, υπάρχει στην πραγματικότητα αποτελεσματική και φθηνή
φαρμακευτική αγωγή για θεραπεία [3]. “Λοιπόν αυτό είναι υπέροχο.” μάλλον
σκέφτεσαι. «Απλά περιποιηθείτε τους και το πρόβλημα θα λυθεί!». Ωστόσο, δεν είναι
τόσο απλό, η πρόκληση έγκειται στη διάγνωση των ατόμων παρά στην παροχή
φαρμάκων. Αυτό το εμπόδιο συνέβαλε επίσης στην ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα
φάρμακα λόγω της εκτεταμένης χρήσης προληπτικών θεραπειών μεγάλης κλίμακας
πληθυσμών [3]. Το πρόβλημα είναι ότι η διάγνωση ατόμων είναι δαπανηρή και
δυσκίνητη, και συχνά απαιτεί ειδικό εξοπλισμό που διατίθεται μόνο σε εργαστήρια [4].
Έτσι, πολλοί θα μείνουν αδιάγνωστοι και χωρίς θεραπεία για παρατεταμένη χρονική
περίοδο, οδηγώντας σε ευρύτερη εξάπλωση της νόσου ακόμη και αν υπάρχουν
διαθέσιμες θεραπείες.
Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, το iGEM Chalmers-Gethenburg
στοχεύει στη δημιουργία ενός προσιτού, φθηνού και γρήγορου διαγνωστικού
εργαλείου που θα επέτρεπε τη διενέργεια δοκιμών με υψηλότερο ρυθμό χωρίς απώλεια
ακρίβειας. Το σχέδιο ονομάζεται MoD3, συντομογραφία του Modular DNA Detecting
Device. Το MoD3 είναι ένα τεστ που μπορεί να ανιχνεύσει DNA από το παράσιτο στο
ανθρώπινο σάλιο και να δώσει ένα αποτέλεσμα ορατό με γυμνό μάτι χρωματίζοντας το
δείγμα μπλε ή βιολετί εάν το άτομο έχει μολυνθεί. Ανιχνεύοντας DNA, το MoD3 θα
είναι σε θέση να διαγνώσει με ακρίβεια μια μόλυνση σε πολύ πιο πρώιμο στάδιο σε
σύγκριση με τις υπάρχουσες μεθόδους που ανιχνεύουν αυγά από το παράσιτο σε
δείγματα κοπράνων. Η δυνατότητα θεραπείας ατόμων σε πρώιμο στάδιο της νόσου θα
βοηθήσει στην πρόληψη της ανάπτυξης σοβαρών συμπτωμάτων καθώς και στην
παρεμπόδιση τυχόν περαιτέρω εξάπλωσης λοιμώξεων από τον ασθενή.
Η ομάδα UNILausanne 2022
Η ομάδα UNIL αποτελείται από φοιτητές Βιολογίας 2ου και 3ου έτους. Για πολλούς
από αυτούς, η χρήση της συνθετικής βιολογίας για την επίλυση διαφόρων προκλήσεων
στη βιολογία είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα προσέγγιση. Γι’ αυτό φέτος, 14 μαθητές
αποφάσισαν να συμμετάσχουν στην περιπέτεια του iGEM.
ΟΜΑΔΑ UNIL 2022
Όσον αφορά την ομάδα του UNIL, οι ιδέες του έργου ήταν τρελές κατά τη διάρκεια
των συζητήσεων. Τελικά έπρεπε να κάνουμε μια επιλογή και ήταν στο θέμα του
περιβάλλοντος που αποφασίσαμε να δράσουμε. Πράγματι, μέσα από τις διάφορες
αναγνώσεις μας, συνειδητοποιήσαμε ότι κάτι έπρεπε να γίνει για τα χωροκατακτητικά
είδη και η επιλογή μας κατέληξε γρήγορα στο μύδι Quagga. Το μύδι Quagga
(Dreissena rostriformis bugensis) προέρχεται από την ανατολική Ευρώπη και
ευδοκιμεί στις λίμνες μας, με το πιο επηρεασμένο στην Ελβετία να είναι η λίμνη της
Κωνσταντίας.
Τα διάφορα προβλήματα αυτών των μυδιών είναι:
1. Η παρακμή του τοπικού οικοσυστήματος καθώς και το υψηλό κόστος για τον
καθαρισμό των αγωγών παροχής πόσιμου νερού.
2. Τα μύδια μπορούν να αναπαραχθούν καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, καθώς η
αναπαραγωγή μπορεί να συμβεί ήδη στους 5°C.
3. Η σημαντική ποσότητα των μυδιών Quagga έχει ως αποτέλεσμα την έντονη
διήθηση του νερού, αφήνοντας λίγη τροφή στο αρχικό οικοσύστημα.
4. Η ρύπανση των αγωγών γλυκού νερού. Τα κελύφη εμφανίζονται σε βάθος
νερού έως 180m και ως εκ τούτου φτάνουν στους σωλήνες νερού του
συστήματος πόσιμου νερού στα 60m.
Επιλέξαμε να επικεντρώσουμε το έργο μας στα προβλήματα που προκαλούνται στους
σωλήνες. Πράγματι, εκτός από την παρουσία του σε βάθος, προσκολλάται πολύ εύκολα
στους σωλήνες λόγω της ευκολίας στερέωσης του στα υλικά. Ως αποτέλεσμα, ο
καθαρισμός των σωλήνων είναι πολύ δαπανηρός και σύντομα άχρηστος [5], επειδή
απαιτείται μεγάλη αύξηση της συχνότητας καθαρισμού. Οι τρέχουσες λύσεις είναι ο
καθαρισμός των σωλήνων με το χέρι, η χρήση ενεργού άνθρακα ή η χρήση χλωρίου
και άλλων χημικών ουσιών [6].
Καθώς αυτές οι μέθοδοι είναι είτε ακριβές είτε περιβαλλοντικά απαράδεκτες ως
μακροπρόθεσμες λύσεις, καταλήξαμε στο έργο μας – Quagg’out – για να το λύσουμε
Αποφασίσαμε να επιλέξουμε δύο προσεγγίσεις: πρόληψη της πρόσφυσης και αφαίρεσητων μυδιών.
BUGENSIS (ΜΥΔΙ QUAGGA)
Πρώτον, οι διάφορες αναγνώσεις μας έχουν δείξει ότι η έκθεση των μυδιών στο
ζωστερικό οξύ [7] μπορεί να αποτρέψει την προσκόλλησή τους στις επιφάνειες. Ως εκ
τούτου, θα επαναπρογραμματίσουμε τα μηχανήματα των βακτηρίων E.coli για την
παραγωγή ζωστερικού οξέος και θα δοκιμάσουμε διαφορετικές συγκεντρώσεις και
εφαρμογές του προϊόντος.
Μια δεύτερη στρατηγική αναστολής της εξάπλωσης των μυδιών Quagga είναι η
στοχευμένη μέθη τους με τη χρήση του FitD [8]. Το FitD είναι μια τοξίνη που
παράγεται φυσικά από το P.Fluorescens και έχει μελετηθεί καλά ως εντομοκτόνο. Το
έργο μας στοχεύει στην υπερέκφραση αυτής της τοξίνης από το P.fluorescens. Στη
συνέχεια, το προϊόν θα εφαρμοστεί στις επιφάνειες που έχουν εισβάλει τα μύδια
προκειμένου να εξαλειφθούν οι τεράστιες αποικίες που σχηματίζονται. Η
συμπληρωματικότητα αυτών των δύο προσεγγίσεων θα επέτρεπε αρχικά να μειωθεί ο
αντίκτυπος του μυδιού quagga στους σωλήνες, τόσο οικονομικά όσο και από άποψη
υγείας.
Τί έπεται;
Είμαστε πραγματικά ενθουσιασμένοι για το τι έρχεται στη συνέχεια και ανυπομονούμε
να μοιραστούμε αυτό το θέμα για το οποίο είμαστε τόσο παθιασμένοι μαζί σας !
Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον διαγωνισμό iGEM και εμάς, η σελίδα About
θα ενημερωθεί σύντομα με τις φετινές ομάδες! Και αν ενδιαφέρεστε για τα έργα μας
και για το πώς λειτουργούν οι μέθοδοί μας, θα κυκλοφορήσουν ιστοσελίδες για τα έργα
αργότερα αυτό το φθινόπωρο.
Τα λέμε την επόμενη εβδομάδα !
Αναφορές
[1] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/schistosomiasis
[2] https://www.who.int/health-topics/neglected-tropical-diseases#tab=tab_2
[3] https://www.niaid.nih.gov/research/neglected-tropical-diseases-treatment#:~:text=Some%20drug%20companies%20also%20donate,neglected%20parasitic%20worm%20disease%20schistosomiasis
[4] https://www.cdc.gov/parasites/schistosomiasis/diagnosis.html
[5] Maison de la Rivière
[6] (Association suisse du gaz et des eaux SVGW, 2021)
[7] (C.B. Jendresen , A.T. Nielsen)
[8] (Maria Péchy-Tarr, Naomi Borel, Peter Kupferschmied, Vincent Turner, Olivier Binggeli, Dragica Radovano, Monika Maurhofer and Christoph Keel)
