Spanning in het lab voor de synthetische biologie wedstrijd van het jaar

Al jaren doen we in Wageningen mee aan een prestigieuze, internationale wedstrijd voor synthetische biologie. En wij zijn er dit jaar ook weer bij!

Vorige week trok een bijeenkomst vele studenten en onderzoekers naar de grootste zaal in ons gebouw. In volle verwachting zaten we klaar met stemkastjes in de hand. Wat ging hier gebeuren? Gingen wij stemmen voor diegene die het beste kan neuriën in het lab? Nee natuurlijk niet, we gingen luisteren naar twee ideeën voor een synthetisch biologie project, bedacht door tien enthousiaste studenten. Ze begonnen hun presentatie met de mededeling dat ze de wereld met hun ideeën willen verbeteren. En na maanden brainstormen en ideeën uitwerken wilden ze van ons weten wat wij ervan vonden. Met welk idee moeten ze de komende maanden aan de slag? Een tipje van de sluier over hun veelbelovende ideeën onthul ik later nog.

Foto 3

Zaal vol met 2000 deelnemers zien het Wageningse team presenteren tijdens de iGEM Jamboree in Boston in 2014 Igem

Maar eerst wat meer over de fantastische wedstrijd waar deze studenten de komende maanden aan meedoen: de International Genetically Engineered Machine competition, ofwel iGEM. Aan deze studentencompetitie voor synthetische biologie doen inmiddels al ruim meer dan 200 teams van universiteiten over de hele wereld mee.

Het project van 2014: Bananaguard

In 2014 was ik zelf een van de begeleiders van het Wageningse iGEM team. Toen wilden we de bananenplant redden. De bananenplant die mijzelf als fruitmonster, en vast velen van jullie, van lekkere bananen voorziet, wordt namelijk al enige tijd ernstig bedreigd door een schimmelinfectie die de wortels van de plant aanvreet. Als milieuvriendelijk en mogelijk goedkoper en makkelijker alternatief voor bestrijdingsmiddelen bedachten de studenten om een bacterie om te bouwen tot Bananaguard.

Foto 2

Bananaguard teamlid Teresa trots met de prijs voor de beste poster voor de winnende poster zelf. Tjaša Marolt voor NEMO Kennislink

Ze hadden bedacht om de bekende bodembacterie Pseudomonas putida genetisch aan te passen, zodat hij op een slimme manier deze schimmel kan bestrijden. Ze rustten Bananaguard zo uit dat hij natuurlijke anti-schmimmel stoffen kan produceren om de schimmel te bestrijden. Maar daarnaast bedachten ze ook een moleculair systeem dat zou zorgen dat Bananaguard deze stoffen alleen maakt als er een schimmelinfectie werd gedetecteerd.

Ter voorkoming van mogelijk ongewenste verspreiding van deze genetisch aangepaste bacterie werden er ook systemen bedacht zoals een kill-switch. Deze genetische schakelaar zorgt ervoor dat de bacterie vanzelf dood zou gaan als hij zijn werk gedaan had en er geen infectie meer was. Een ambitieus plan waarmee destijds zo’n twaalf talentvolle studenten van verschillende studierichtingen en verschillende nationaliteiten mee aan de slag gingen.

Vele maanden werkten ze hard aan allerlei stukjes van het bedachte systeem, zowel aan het inbouwen in het lab en ook het simuleren op de computer. Maar naast lab- en simulatiewerk, werk dat de meeste studenten ook tijdens een gewoon afstudeervak uitvoeren, moesten de iGEM studenten veel meer regelen. Zo communiceerden ze met belanghebbenden voor zo’n project en het algemene publiek.

Is de oplossing wel een goede, acceptabele voor de bananenboeren en consumenten? De studenten interviewden allerlei deskundigen en belanghebbenden. Maar ze moesten ook sponsors vinden om het project te betalen, en een mooie website bouwen. Dus zelfs midden in de zomer was er nauwelijks tijd voor vakantie en vele avonden doorwerken hoorde er voor de studenten bij.

Op reis naar de VS met een bananenpak

Na maanden hard werken en de eerste bemoedigende resultaten moest er ook gedacht worden aan de echte wedstrijd: de iGEM Jamboree in Boston in de VS! Ze maakten een zeer professionele presentatie en poster om de andere deelnemers, maar natuurlijk vooral de iGEM juryleden, te overtuigen dat hun project een goed doordachte en veelbelovende toepassing van synthetische biologie is. Ik mocht mee als een van de begeleiders om deze prachtige eindstrijd mee te maken. Tussen ruim 200 honderd posters en presentaties van vele goede projecten, had de jury natuurlijk een hele moeilijke keuze.

Maar op de laatste dag van de Jamboree bleek dat onze studenten een topprestatie hadden geleverd en als een van de top-3 teams nog een keer hun presentatie mochten geven. Maar in plaats van voor een zaal van 100 man, deze keer voor alle 2000 deelnemers, juryleden en begeleiders uit vele landen.

Naast een serieuze wetenschappelijke bijeenkomst is er bij iGEM gelukkig ook tijd voor een grappige toon. Zo kwam het bananenpak dat ik ooit voor carnaval had gekocht goed van pas. Een van de studenten ging verkleed als bananenmascotte in mijn pak mee het podium op. De presentatie ging wederom fantastisch en bij de prijsuitreiking mocht team Bananaguard met de tweede prijs en nog wat andere prijzen naar huis. Een fantastische afsluiting van een jaar bedenken en uitvoeren van dit project.

Foto 4

Na de prijsuitreiking met alle prijzen, bananenpak en de baas van iGEM, Randy Rettberg Tjaša Marolt voor NEMO Kennislink

Wel bleek ook dat hoe interessant dit project ook was, dat voor zoiets helemaal goed werkt en ook nog eens sociaal geaccepteerd is, meer nodig is dan een paar maanden werk. Maar het idee synthetische biologie toe te passen om de banaan te redden is actueel, zo bleek later ook in een artikel in de Washington Post en vele uitnodigingen aan ons team om het te presenteren. Veel van de studenten van toen zijn mede door deze fantastische leerervaring inmiddels talentvolle promovendi bij verschillende universiteiten, sommige zijn zelfs collega’s in onze groep.

In 2015 sloeg Wageningen iGEM een keer over, maar een ander Nederlands team, van de TU Delft, ging zelfs met de eerste prijs naar huis! En in 2016 was Wageningen terug, deze keer met een project om bijensterfte tegen te gaan. En te midden van nog meer teams dan in 2014 won Wageningen wederom de 2e prijs!

De veelbelovende ideeën van 2017

Dus voor de studenten van dit jaar is de druk natuurlijk hoog. Gelukkig hadden ze al twee goede ideeën. Eentje om een bacterie zo aan te passen dat deze de cacaoplant kan redden. Ja, helaas wordt deze ook bedreigd door een schimmel, en deels op basis van de lessen van 2014, bedachten de studenten, trucs om tegen deze schimmel een effectieve bacterie te ontwerpen…

Naast bananenfruitmonster ben ik zeker ook chocoladeliefhebber, dus ook een belangrijk idee volgens mij. Maar uiteindelijk, mede door de stemmen en meningen van vele aanwezige collega’s en studenten in de zaal, koos het 2017 team voor hun tweede bedachte project. Hierbij willen ze een bacterie inzetten als sensor om de slaapziekteparasiet en het zikavirus te detecteren in bloedmonsters.

Foto 5

Het Wageningse iGEM team van 2017 klaar voor de start iGEM Wageningen UR 2017

In veel tropische landen veroorzaakt deze parasiet en zikavirus bij mensen ernstige aandoeningen. Goedkopere, makkelijkere en snellere detectiemethodes zijn hard nodig om mensen goed en snel te kunnen helpen. Het ontwikkelen van zo’n synthetische ‘sensor’ bacterie voor zo’n belangrijke medische toepassing is alleen al motiverend op zichzelf. En wie weet halen ze met dit idee en de uitvoering dit jaar misschien de eerste prijs van iGEM wel naar Wageningen.

Gedc0061

De iGEM leercurve! Tjaša Marolt voor NEMO Kennislink

Maar al die prijzen zijn niet het belangrijkste van iGEM. Voor de studenten (en de begeleiders) wordt het vooral vast weer een fantastische leerervaring in synthetische biologie en alles eromheen. Voor iGEM geldt zeker dat meedoen nog belangrijker is dan winnen!

Meer blogs van Nico Claassens

Ga naar alle gezichten van
Faces of Science

Faces of Science
wordt gepresenteerd door:

Knaw Akademie