maart 2022 - Jaarbeurs
Medisch & Zorg / 16 november 2017

Nederlandse universiteiten succesvol bij synthetische biologie competitie

Teams van TU Delft en Eindhoven hebben successen behaald bij een internationale wedstrijd rondom synthetische biologie. Het Eindhovense team sleepte een nominatie in de macht in de categorie ‘Best New Application Project’, terwijl TU Delft er met de overall ‘Grand Prize’ vandoor ging.

Het Delftse team gooide zeer hoge ogen met hun idee voor een methode om snel en ter plekke antibioticaresistentie in bacteriën in melkvee aan te kunnen tonen. Zo kan de boer de behandeling (in het geval van een resistente bacterie) mogelijk aanpassen en onnodig antibioticagebruik verminderen.

CRISPR

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 CRISPR-Cas-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 Delftse 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’, zegt een van de studenten.

Lang bewaren

De studenten hebben ook nagedacht over gebruiksvriendelijkheid. Ze hebben daarbij samengewerkt met verschillende stakeholders. ‘Om meer impact te maken met onze methode zou de boer antibioticaresistentie moeten kunnen detecteren in het veld, zonder laboratoriumbenodigdheden.’ 

De studenten hebben zich laten inspireren door een opmerkelijke minuscuul diertje, het beerdiertje. 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.

Proof of concept

Ook al hebben de studenten in het lab bewezen dat hun methode werkt, een product is er nog niet. “Het is een proof of concept, dus er moet nog veel geoptimaliseerd worden. 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 behandelingsstrategieën met antibiotica efficiënter te maken.

Tumorengel

TU Eindhoven kreeg een gouden medaille en nominatie voor hun project GUPPI, waarin ze voorstellen om tumoren in te kapselen in een gel om te voorkomen dat ze verder kunnen groeien en zich verspreiden.

Voor GUPPI (Gelation Using Protein Protein Interactions) heeft het team zich laten inspireren door de recente ontdekking van zogeheten membraanloze organellen. Organellen – als het ware de organen van de cel – zijn normaal gescheiden van rest van de cel door een membraan, legt ze uit, maar er zijn ook organellen die geen membraan om zich heen hebben.

‘Die membraanloze organellen worden gevormd door eiwitten die samenclusteren, net als in de gel die wij hebben ontworpen. Daarvoor hebben we zogeheten 14-3-3-eiwitten, waar ze in de groep van onze begeleider Luc Brunsveld veel onderzoek aan doen, zo aangepast dat ze niet twee plekken hebben waar andere moleculen aan kunnen binden, maar vier. Als je daaraan de juiste bindingspartner toevoegt, een ander eiwit dat we zelf hebben gemaakt, dan ontstaat er een gel.’

Tumoren

De bedoeling is dat zo’n gel alleen maar gevormd zou worden in de buurt van de tumor, doordat de gelvorming in gang gezet wordt door stofjes – proteases – die door die tumor worden afgescheiden. ‘Daardoor zou je met deze methode kankercellen kunnen inkapselen en daarmee voorkomen dat ze verder groeien of zich verspreiden.’

Dat zou mogelijk kunnen leiden tot een heel nieuwe manier van kankerbestrijding, legt Vleugels uit. ‘Bij bestaande therapieën wordt geprobeerd om de vorming van die proteases te voorkomen, terwijl ons concept er juist gebruik van maakt.’

Een echte therapie gebaseerd op GUPPI is voorlopig nog geen realiteit, maar het principe kan mogelijk ook helpen tumoren in beeld te brengen. ‘We zijn op bezoek geweest bij een oncologisch chirurg van het Catharina Ziekenhuis en die vertelde dat het heel moeilijk is om tumoren in de buikwand zichtbaar te maken. Omdat onze gel ook fluorescente eiwitten bevat, zag hij daar wel een toepassing.’

Honderden teams

International Genetically Engineered Machine (iGEM) is een competitie voor (studenten)teams, waarin technieken uit de synthetische biologie worden gebruikt om uiteenlopende problemen op te lossen. De finale, ofwel Giant Jamboree, is elk jaar in Boston.

Tijdens de paar dagen durende competitie mochten zo’n 300 studententeams van over de hele wereld hun ideeën toelichten in presentaties en postersessies, waarna bekend werd of deze goed waren voor een nominatie – of zelfs een prijs – in een van de vele prijscategorieën.

 

Door: Kelly Bakker

Bron: TU Eindhoven/TU Delft/iGem

Deel dit artikel

Meer nieuws

AI-model voorspelt operatieplanning in Diakonessenhuis

AI-model voorspelt operatieplanning in Diakonessenhuis

(PARTNER NIEUWS)
Medisch & Zorg / 05-11-2024
(productnews)
Het Diakonessenhuis zet een AI-model in voor het nauwkeuriger voorspellen van de operatieplanning. Het model voorspelt de...
Het Diakonessenhuis zet een AI-model in voor het nauwkeuriger voorspellen van de operatieplanning. Het model voorspelt de duur van operaties, met als doel het optimaliseren van de benutting van de...
Medisch & Zorg / 05-11-2024
Lees meer

AddUp werkt aan 3D-printer voor omvangrijke metalen onderdelen

AddUp werkt aan 3D-printer voor omvangrijke metalen onderdelen

(PARTNER NIEUWS)
High tech / 05-11-2024
(productnews)
AddUp introduceert een nieuwe 3D-printer, gericht op de productie van grote metalen onderdelen met afmetingen tot 1,5 m x...
AddUp introduceert een nieuwe 3D-printer, gericht op de productie van grote metalen onderdelen met afmetingen tot 1,5 m x 1,5 m x 2 m. Het project, dat MASSIF (Metal Additive...
High tech / 05-11-2024
Lees meer

Problemen in de toeleveringsketen houden aan voor Nederlandse bedrijven

(productnews)
Hoge energiekosten, dalende economische prognoses en de moeilijke situatie op de wereldmarkt hebben het discours de...
Hoge energiekosten, dalende economische prognoses en de moeilijke situatie op de wereldmarkt hebben het discours de afgelopen maanden gekenmerkt. Congestie in de toeleveringsketen is geen belangrijk onderwerp geweest. Is de...
Algemeen / 04-11-2024
Lees meer

Opvallende boerderij combineert groene daken en charme

Opvallende boerderij combineert groene daken en charme

(PARTNER NIEUWS)
Bouw & Constructie / 30-10-2024
(productnews)
In een landelijk gebied in Polen heeft de studio Mobius Architekci een indrukwekkend architectonisch ontwerp gemaakt dat de...
In een landelijk gebied in Polen heeft de studio Mobius Architekci een indrukwekkend architectonisch ontwerp gemaakt dat de traditionele schoonheid van een boerderij naadloos laat samensmelten met gedurfd, modern minimalisme....
Bouw & Constructie / 30-10-2024
Lees meer

Blijf op de hoogte, schrijf je in voor onze nieuwsbrief

Je ontvangt maximaal 1x per week het laatste nieuws per email.
Inschrijven