Ook dit jaar zijn de lage landen in de iGEM-competitie weer in de prijzen gevallen. Wat waren de prijswaardige ideeën uit Nederland en België?

De International Genetically Engineered Machine (iGEM)-competitie geeft studenten over heel de wereld de kans om bijzondere, synthetisch-biologische projecten te verzinnen en uit te voeren. De beste projecten ontvangen prijzen in verschillende categorieën, en daarnaast krijgen ze medailles toegewezen.

Goud

Er waren vier Nederlandse teams die een gouden medaille wonnen. Allereerst Wageningen University & Research. Zij richtten zich in hun project Xylencer op het genezen van een plantenziekte die wordt veroorzaak door de bacterie Xylella fastidiosa waar voorheen nog geen geneesmiddel voor was. De infectie is al op vier continenten waargenomen en tast veel fruitbomen aan. Het team wil een verschil maken door het verbeteren van bacteriofagentherapie. Die fagen zijn specifiek actief tegen een subset van bacteriën en vormen op die manier een effectief bestrijdingsmiddel tegen X. fastidiosa zonder gevaar voor mens en dier.

De Technische Universiteit Delft won ook goud met het project Sci-phi 29, waarin het team heeft gezocht naar een manier om genetische gereedschappen in verschillende bacteriën tot expressie te brengen. Het is over het algemeen heel moeilijk om andere bacteriesoorten dan bijvoorbeeld E. coli en B. subtilis te gebruiken, omdat elke bacterie een eigen moleculaire ‘taal’ heeft, die je eerst moet ontcijferen wil je er wat mee kunnen. De Delftenaren gebruiken daarom phi29, een protein-primed based DNA-replicatiesysteem, waarmee je ook andere bacteriën van aanpassingen kunt voorzien. Zo vergroten ze het repertoire van genetisch modificeerbare bacteriën.

Het team van de Technische Universiteit Eindhoven wilde in het project dCastect een grote bijdrage leveren aan het voorkomen van antimicrobiële resistentie (AMR). Door onjuist en onverantwoord gebruik van antibiotica treed steeds vaker resistentie op bij bacteriën. Om dat te voorkomen, ontwikkelden de studenten een handzame test die binnen een uur laat zien met wat voor bacterie je te maken hebt. Je stopt je samples bij een verschillende bacteriofagen die specifieke bacteriën aanvallen en hun dsDNA en het eiwit dCas9-NanoLuc erin loslaten. In de bacterie vormt zich dan een complex dat, bij de juiste bacterie-faag-combinatie, ofwel met een ander stofje bioluminesceert ofwel uit zichzelf gaat gloeien. Een idee dat goud waard bleek.

De laatste Nederlanders die een gouden plak wonnen, komen van de Rijksuniversiteit Groningen. Zij bemerkten dat communicatie van gevoelige informatie steeds minder veilig gebeurt. Daarom bundelden ze hun krachten voor het project QRoningen. Met een zelfgemaakte bioprinter, gemodificeerde E. coli en V. natriegens kunnen ze bio-QR-codes maken die alleen onder de juiste omstandigheden groeien. Die groeicondities werken als een wachtwoord, zodat je informatie veilig in de QR-code kunt opslaan. Gebruik van de verkeerde condities maakt de code onleesbaar.

Zilver

De Katholieke Universiteit Leuven ontving een zilveren medaille voor het project Ocyano. Hedendaagse enzymproductieprocessen gebruiken niet-hernieuwbare bronnen en dragen bij aan de accumulatie van CO₂ in de atmosfeer. Je kunt dit omzeilen met cyanobacteriële productie, waarbij je ook landbouwgrond bespaart. Helaas groeien cyanobacteriën niet zo snel. Daarom komt Ocyano met twee oplossingen: ten eerste wil het team een recent ontdekte zoetwater-cyanobacteriestam gebruiken voor fotosynthetische bioproductie. Een tweede benadering is het gebruik van genetisch gemodificeerde fagen die zeewater-cyanobacteriën kunnen afbreken en omzetten in enzymen. Zo heb je duurzame alternatieven voor enzymproductie.

Ook was er zilver voor het team van Universiteit Leiden met SPLASH. De naam staat voor Suckerin Polymer Layer to Achieve Sustainable Health. Het doel van het project was om derdegraads brandwonden te helpen herstellen door het gebruik van het biomateriaal suckerine dat je vindt in de tanden van de Humboldt-inktvis. Het is uitermate geschikt om hydrogels van te maken. Verwerk je er ook een cleavable linker in, dan kun je antibacteriële peptides, verdovingsmiddelen en wondgeneesstimulatoren in de gel meenemen. Zo kun je infecties voorkomen en het helen van de wond bevorderen. Het Leidse team heeft onder andere een E. coli-model gecreëerd om de productie van suckerine op grote schaal te verbeteren en te optimaliseren.