In Paris: Großer Erfolg für Braunschweiger Team Nachwuchsforschende gewinnen Preise beim iGEM-Wettbewerb für Synthetische Biologie

Die „international Genetically Engineered Machine (iGEM) competition“ ist der größte international ausgetragene Wettbewerb in der Synthetischen Biologie für Studierende aus dem Bereich der Lebens- und Naturwissenschaften. Er zielt darauf ab, biologische Materialien mit ingenieurwissenschaftlichen Konzepten zu kombinieren. Dieses Jahr traten in Paris über 400 Teams aus 66 Ländern gegeneinander an. Durch den Wettbewerb werden internationale Kontakte zu anderen Teams und interdisziplinäre Fähigkeiten gefördert. Um die Forschungsergebnisse anderen Teams, Forscher*innen, Journalist*innen und Firmen aus aller Welt vorzustellen und sich der Jury zu stellen, reiste das Braunschweiger Team Anfang November zum Grand Jamboree nach Paris.

Das Team der TU Braunschweig gehörte zu den zehn besten Teams und gewann in der „Best Diagnostics Project“-Kategorie für sein Projekt in der diagnostischen Anwendung den ersten Platz. Zusätzlich wurde das Team für die Auszeichnung „Best New Composite Part“ nominiert, womit die Erstellung eines komplexen DNA-Bausteins prämiert wird.

„Ich glaube, diese Auszeichnung war für uns alle ein Moment, den wir niemals vergessen werden“, erzählt Susanna Pape, die zusammen mit Ronja Friedhoff das „Li+onSwitch“-Projekt in einem Vortrag präsentiert hatte. „Mit diesem großartigen Ergebnis hatten wir nicht gerechnet. Unsere harte Arbeit hat sich wirklich ausgezahlt.“

Das Team

Gegründet wurde das diesjährige iGEM-Team der TU Braunschweig, bestehend aus den Biologie-Studierenden Ronja Friedhoff, Josefine Huth, Stefan Jakschies, Felix Jarecki, Susanna Pape, Daniel Schulze, Corinna Thoben und Alida Wefers, von Prof. Boas Pucker vom Institut für Pflanzenbiologie. Er kennt den Wettbewerb seit 2014, hat schon mehrere Teams bei der Teilnahme begleitet und konnte auch diesmal einige Studierende begeistern: „Ich denke, dies ist eine Gelegenheit für mich, meine Fähigkeiten zu verbessern und eine Menge Erfahrung zu sammeln, insbesondere solche, die wir in unseren regulären Modulen nicht lernen“, sagte Felix Jarecki. „Es ist toll, die eigenen Ideen in die Wirklichkeit umsetzen zu können.“

Unterstützt wurden die Studierenden durch Benjamin Harder, Michael Burgis und Katharina Wolff, die bereits in früheren Jahren iGEM-Erfahrung sammeln konnten.

Das Projekt „Li+onSwitch“: Anwendungs- und nachfrageorientiert

Das Projekt des iGEM-Teams befasst sich mit der Messung von Lithium-Konzentrationen in Patientenproben und der Entwicklung eines minimal-invasiven und zellfreien Systems. Lithium-Medikamente werden häufig Patient*innen verschrieben, die an einer Bipolaren Störung (auch Biopolare Störung genannt) leiden. Das Lithium sorgt dabei für eine Stabilisierung der Stimmungsschwankungen. Da jedoch die Lithium-Konzentration im Blut sehr präzise auf einem Level gehalten werden muss, wird regelmäßig bei Arztbesuchen Blut abgenommen und zur Lithium-Quantifizierung in ein Labor gesendet. Hier kommt das Testsystem des Teams ins Spiel, das sowohl das Gesundheitssystem als auch die Patient*innen entlasten soll. In Gesprächen mit zahlreichen Expert*innen bestätigte sich, dass es eine Nachfrage nach einem solchen System gibt.

Für die praktische Umsetzung kombinierte das Team verschiedene genetische Bausteine, unter anderem einen Lithium-sensitiven Riboswitch (als Ein-/Aus-Schalter) und ein Gen für eine NanoLuciferase, ein lichterzeugendes Protein.

Mit dem Smartphone auslesen und Daten dokumentieren

Eine Besonderheit ist hierbei die Verwendung eines zellfreien Systems, wodurch Anwendende nicht in Kontakt mit genetisch-modifizierten Organismen kommen.

Ronja Friedhoff: „So entsteht ein von der Lithium-Konzentration abhängiges Signal, das Anwendende eigenständig und zuhause mit ihrem Smartphone auslesen können.“

Die Messwerte können dann mit einem extra entwickelten Software-Prototyp dokumentiert werden.

Praktische Auswirkungen und ethische Fragen

Im Laufe des Forschungsprojektes konsultierte das Team eine Vielzahl von Expert*innen, Fachleuten und Organisationen, um die praktischen Auswirkungen und ethischen Dimensionen des Projekts besser zu verstehen.

„Diese Personen und Gruppen haben dem Team wertvolles Wissen und Perspektiven vermittelt, die das Projekt auf vielfältige Weise beeinflusst haben“, sagt Daniel Schulze.

Auch musste das Team Gelder, Laborgeräte und -materialien für sein Projekt selbstständig einwerben. Wichtige Unterstützung gab es dabei von der Ecki Wohlgehagen Stiftung, der Bürgerstiftung Braunschweig, dem Braunschweigischen Hochschulbund und zahlreichen Unternehmen.

Das tolle Ergebnis und das Feedback vieler Expert*innen hat einige Teammitglieder motiviert, auch nach dem Ende des iGEM-Wettbewerbs an ihrem Projekt „Li+onSwitch“ weiterzuarbeiten.

Für das nächste Jahr haben bereits einige Studierende ihr Interesse an einem neuen Projekt bekundet. Bei Interesse an einer Teilnahme gerne unter pbb@tu-bs.de melden.