Bacterie zoekt darmkanker

Op een zonnige dag, verstopt in hun hoek van het labo, werken zeven van de dertien studenten hard aan hun biologisch ontwerp SenSkill. Dat klinkt misschien eng, want is biologisch ontwerp niet louter voorbehouden aan God of de evolutie? De wetenschap bewijst het tegendeel.

De relatief jonge discipline waarbinnen de competitie genaamd iGEM plaatsvindt is synthetische biologie. Daar gebruiken wetenschappers biologische systemen voor technologische doeleinden. In dit geval om dikkedarmkanker op te sporen, de op drie na dodelijkste kanker, omdat het vaak te laat ontdekt wordt. De gangbare behandelingsopties komen dan jammer genoeg te laat.

Het is nogal een opgave: studenten krijgen slechts drie maanden in de zomer om de opdracht te volbrengen. 'Drie maanden is echter te kort om een medische toepassing te creëren. Daar gaan normaalgezien jaren overheen wegens patenten en veiligheidsonderzoeken', merkt Michelle Patricia, lid van het team, op. Het einddoel van de studenten is dan ook om een proof of concept te leveren, een bewijs dat wat ze bedacht hebben ook echt mogelijk is.

Ontwerp

Hoe gaat dat in zijn werk, een bacterie ontwikkelen die kanker kan opsporen? Elias Maris, teamlid legt het uit: 'Het komt het erop neer dat we een bacterie genetisch modificeren, om specifieke fysiologische verandering in het lichaam te detecteren'. Als de bacterie in aanraking komt met de kankercellen, zal die een proteïne vrijmaken die de kankercellen kan neutraliseren.

'Maar het is belangrijk dat de bacterie het verschil kan opmerken tussen kankercellen en gewone cellen,' merkt Patricia op. 'We zouden niet willen dat onze bacterie zich per ongeluk richt op gezonde cellen. Dat gedeelte van ons project is nog volop in ontwikkeling.'

Gezien het om een proof of concept gaat, werkt het team met een veel voorkomende bacterie (E. coli). In labo-omstandigheden is de bacterie onschadelijk. Mocht iemand die innemen als medicijn, kunnen er echter complicaties ontstaan. Indien een bedrijf of organisatie het concept verder zou uitwerken, moeten ze de proof of concept van het studententeam verder bewerken op een andere bacterie.

Het beeld van de gestoorde wetenschapper die met biologische organismen knoeit en een levensgevaarlijk wezen schept, moet getemperd worden. Veiligheid is in dit project essentieel. Het team besloot daarom een 'dodemansknop' te implementeren. De bacterie functioneert namelijk enkel bij 37 graden Celsius, de lichaamstemperatuur.

'De bacterie maakt altijd gifstoffen aan', aldus Patricia. Tegelijk produceert de bacterie ook de antigifstof bij de juiste temperatuur. Zodra de temperatuur wijzigt stopt de productie van de antigifstoffen en doodt de bacterie zichzelf.

Competitie

Het harde werk van de leden is niet voor niets. Deelnemers krijgen credits voor hun deelname aan de competitie. Ook krijgt ieder team die aan de criteria voldoet een bronzen, zilveren of gouden medaille; afhankelijk van de kwaliteit van hun project. Daarnaast zijn er tal van trofeeën in een waaier van categorieën, zoals voor de beste presentatie of de beste hardware.

Er zijn ook nog prijzen te winnen voor verschillende toepassingsdomeinen van de projecten. Een glimp van de variatie: klimaatverandering, medische toepassingen, energie, software & kunstmatige intelligentie.

iGEM biedt verschillende competities aan in uiteenlopende niveaus. Er is een wedstrijd voor leerlingen van de middelbare school, maar ook voor niet-gegradueerden en alumni. Het Leuvense team valt onder het tweede niveau.

Leuvense participanten

De groep bestaat uit bachelor- en masterstudenten. Ze worden begeleid door professor, of Principal Investigator in iGEM-jargon, Vitor Bernardes Pinheiro. De samenstelling heeft een internationaal karakter, met zowel Belgische als internationale studenten die samenwerken aan het project.

Net als bij andere studententeams, waarvan de bekendste het Agoria Solar Team is, wordt er veel belang gehecht aan interdisciplinariteit. Dat is vaak een vereiste om een project te doen slagen. Er zetelen bijvoorbeeld studenten uit Chemie, Microbiologie en Computerwetenschappen in het team.

Wetenschapscommunicatie

De spanning en actie die een wedstrijd met zich meebrengt, is fantastisch. Maar de reden dat iGEM werd opgericht, is om wetenschapscommunicatie te bevorderen. De jury beoordeelt de deelnemende teams daar ook op.

'Wij organiseren workshops met kinderen over wetenschap en kanker', vertelt Maris. 'We werken ook samen met de organisatie Stop Darmkanker om ons ontwerp te tonen aan het grote publiek.' Tijdens een benefietevenement van de organisatie op 2 oktober zullen de studenten het publiek attent maken met het bestaan van synthetische biologie en de behandelingen tegen darmkanker.