Czym jest i na czym polega konkurs iGEM?

Konkurs iGEM, czyli international Genetically Engineered Machine, to konkurs biologii syntetycznej organizowany przez MIT (Massachusetts Institute of Technology – przyp.red.) od 10 lat. W tym roku jest jubileusz w Bostonie. Celem konkursu jest rozwój biologii syntetycznej poprzez poszerzanie biblioteki tzw. „bio-bricków” czyli klocków DNA, które maja specjalnie dobrane miejsca restrykcyjne, tak żeby dało się  w prosty sposób klonować je na wystandaryzowane wektory. Wtedy każda osoba znająca się na biologii molekularnej i  inżynierii genetycznej w dowolnym miejscu na świecie może pracować według tych samych standardów.

Nad jakim projektem pracowała w tym roku drużyna z Warszawy?

W tym roku nasza drużyna zajmowała się odzyskiwaniem metali ziem rzadkich, lantanowców, za pomocą bakterii, które będą wiązać jony tych pierwiastków z roztworów. Na początku planowaliśmy używać elektrośmieci, jednak okazało się że technologia odzyskiwania metali ze ścieków będzie bardziej przydatna, ponieważ nie ma do tej pory skutecznego biotechnologicznego sposobu ich utylizacji.

Jak to działa?

Mając roztwór jonów ze ścieków, możemy użyć bakterii, aby „oczyściły” go z pierwiastków. Bakterie mogą to zrobić dzięki zmodyfikowanym białkom na swojej powierzchni, które mają powinowactwo do jonów lantanowców. W ogromnym skrócie: po związaniu, do którego dochodzi stosunkowo szybko, można je strącić za pomocą zwykłej soli kuchennej, co znacznie obniża koszty procesu. Ważne w iGEM’ie jest to, aby wymyślić w miarę prosty sposób na rozwiązanie jakiegoś problemu.

Czym są pierwiastki ziem rzadkich?

Pierwiastki ziem rzadkich to cała grupa lantanowców, zawierająca dodatkowo skand i itr. Ze względu na to że mają nie do końca zapełnioną podpowłokę elektronową f, posiadają unikalne właściwości, dzięki którym są wykorzystywane m.in. w elektrotechnice, w silnikach odrzutowych,  jako nadprzewodniki, czyli w dosyć zaawansowanych technologiach. Na ziemi jest ich stosunkowo mało i są bardzo trudne do oczyszczania. Pierwiastki ziem rzadkich są wykorzystywane w małych ilościach w większości zaawansowanych technologii, a ich zasoby na ziemi są niewielkie, rozproszone i trudno je izolować z roztworów wodnych. Większość złóż pierwiastków ziem rzadkich jest w Chinach, Afryce Południowo-Wschodniej, Australii i USA . Oczyszcza się je za pomocą chromatografii jonowymiennej, ale przedtem trzeba je mechanicznie rozdrobnić i często te części są przesyłane do Afryki czy Azji, gdzie szkodliwe dla zdrowia prace wykonują bardzo młode osoby. Mamy nadzieję, że poruszenie tej tematyki także od strony biotechnologicznej to mały krok w kierunku poprawy tej sytuacji. Oprócz wspaniałej molekularnej zabawy, konkurs iGEM ma także zwrócić uwagę na globalne problemy społeczne, które można rozwiązać dzięki biotechnologii.

Czy pomysł ma potencjał komercjalizacyjny?

Z pewnością, ale nie my będziemy się tym na razie zajmować. Poza tym, konkurs iGEM ma na celu głównie poszerzenie biblioteki bio-bricków,  tzw. Registry of Standard Biological Parts. Patentowanie pomysłów jest  niezgodne z regulaminem ze względu na ideę propagowania otwartej nauki . Naturalnie, rozwijają się start-up’y na podstawie pomysłów konkursowych. Nam także zdarzały się sytuacje, w których firmy związane z oczyszczaniem ścieków, czy zajmujące się recyklingiem elektrośmieci kontaktowały się z nami.

Dlaczego iGEM cieszy się taką popularnością?

Udział w tym konkursie to możliwość zobaczenia, czym zajmują się inni ludzie oraz szansa na odnalezienie także swoich własnych zainteresowań. Możliwość wspólnej pracy i wspólne pokonywanie przeciwności, niesamowicie zbliża. Jest to bardzo znany konkurs, dzięki któremu można zdobyć wiele cennych doświadczeń i poznać naprawdę ciekawych ludzi. Można potem np. znaleźć pracę w fundacji iGEM, która zajmuje się biologią syntetyczną albo staż u naukowców poznanych podczas konkursu. Ciekawe jest również to, że jeżeli jakiś projekt „nie wychodzi”, nie trzeba go kończyć. Dobrze widziane jest jednak wybieranie i dokańczanie takich projektów w następnych edycjach. Również duży nacisk kładzie się na współpracę między drużynami – często zapraszają się nawzajem do swoich laboratorii, pokazując swoją pracę. Zachęcam do tworzenia własnych drużyn, bo naprawdę warto!

W tegorocznym konkursie biologii syntetycznej iGEM złoty medal w kategorii overgrad (absolwent) zdobyła drużyna z Wageningen, z Holandii, za projekt pt. ”BananaGuard”, czyli bakterię, która kontroluje infekcję bananów wywoływaną przez patogenne grzyby Fusarium oxysporum f. sp. cubense. W kategorii undergrad (student) wygrała drużyna z Londynu, która w projekcie „Aqualose” opracowała bakteryjną celulozę  filtrującą wodę.

Aleksandra Kowalczyk