Studententeam bedolven onder de prijzen bij de internationale wedstrijd voor synthetische biologie

Het iGEM team met studenten van de Erasmus Universiteit Rotterdam en TU Delft hebben de International Genetically Engineered Machine (iGEM) wedstrijd in Boston gewonnen. Het team bestond voor een belangrijk deel uit studenten Nanobiology, een joint-degree opleiding tussen de twee bovengenoemde universiteiten. Het multidisciplinaire team presenteerde hun idee voor een methode die snel en ter plekke antibioticaresistentie in bacteriën bij melkvee kan aantonen. Zo kan de boer de behandeling (in het geval van een resistente bacterie) mogelijk aanpassen en onnodig antibioticagebruik verminderen. Het team dankt het Erasmus Trustfonds voor het ondersteunen van de reis, welke het mede mogelijk maakte om in Boston de universiteiten te vertegenwoordigen en te laten zien welk nieuw soort innovators wordt opgeleid in Rotterdam en Delft.

CRISPR-Cas
De studenten hebben hun idee toegespitst op gebruik in de melkvee-industrie en een veel voorkomende ziekte bij koeien namelijk mastitis (uierontsteking). De methode gebruikt een eiwit, Cas13a, dat deel uitmaakt van de CRISPRCas-familie. Het Cas13a-eiwit is zo te programmeren dat het op zoek gaat naar genen waarvan bekend is dat ze specifiek in antibioticaresistente bacteriën zitten. Maar anders dan de andere Cas-eiwitten gaat het Cas13a-eiwit vervolgens ook ál het andere RNA in een cel te lijf als dit eiwit eenmaal is geactiveerd. Het iGEM-team heeft een testmethode ontwikkeld om die enorme RNA afbraak zichtbaar te maken. ‘Bij detectie wordt het troebele sample helder en dat kun je met het blote oog goed zien’ legt Fiona Murphy uit.

Lang bewaren
De studenten hebben ook nagedacht over gebruiksvriendelijkheid. Ze hebben daarbij samengewerkt met verschillende stakeholders in het veld. ‘Om meer impact te maken met onze methode zou de boer antibioticaresistentie moeten kunnen detecteren in het veld zonder laboratoriumbenodigheden’, aldus Kimberly Barentsen ‘We hebben ons laten inspireren door een opmerkelijke minuscuul diertje, het beerdiertje’ vertelt Amária Vledder. Beerdiertjes worden beschouwd als de meest veerkrachtige dieren op aarde. Door te verschrompelen kunnen ze kunnen overleven in extreme omstandigheden. Wanneer de beerdiertjes weer in contact komen met water, worden ze enkele uren later weer actief. De studenten hebben uitgezocht of ze voor beerdiertje specifieke eiwitten kunnen gebruiken om de Cas-eiwitten in te drogen zonder dat ze hun activiteit kwijtraken.

Giant Jamboree
Meer dan 5000 studenten uit 310 teams deden mee aan iGEM: de grootste internationale studentencompetitie in de synthetische biologie . De onderzoeksresultaten werden van 9 tot 13 November 2017 gepresenteerd in een groot conferentiecentrum in het centrum van Boston. Tijdens deze zogenaamde Giant Jamboree stond de interactie tussen de teams centraal. Jasper Veerman kijkt terug op een zeer geslaagd evenement: ‘Het was fantastisch om ons werk te kunnen delen met zoveel enthousiaste studenten en het probleem van antibioticaresistentie op de kaart te zetten. Daarnaast ben ik onder de indruk van alle innovatieve oplossingen die door de verschillende teams werden aangedragen. Dat ons team zo in de prijzen is gevallen is de kroon op een geweldige reis.’

Product
Ook al hebben de studenten in het lab bewezen dat hun methode werkt, een product op de markt is er nog niet. ‘Het is een proof of concept dus er moet nog veel geoptimaliseerd worden, maar we hopen natuurlijk dat bedrijven aan het werk gaan met onze ideeën en dat er snel een concrete toepassing komt’, zegt Aafke van Aalst. De detectiemethode kan breed ingezet worden om resistentie aan te tonen en antibiotica behandelingsstrategieën met antibiotica efficiënter te maken.