Studenci MWB UG i GUMed biorą udział w konkursie iGEM

Nad oczyszczaniem morza z toksycznych ftalanów, związków chemicznych używanych do zmiękczania plastiku, pracują studenci z naszego Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii UG i GUMed. Ftalany - podejrzewane o to, że mogą zaburzać gospodarkę hormonalną - wykorzystywane są powszechnie w przemyśle w produkcji plastików. Nad filtrem, który pozwoli oczyszczać wodę z tych substancji pracuje studencki zespół z Gdańska w ramach projektu „EDC-Seas”.Zespół bierze udział w międzynarodowym konkursie iGEM, podczas którego młodzi badacze z całego świata pracują nad rozwiązywaniem problemów za pomocą biologii syntetycznej. W ramach niego chcą zaprojektować i wykonać prototyp innowacyjnego urządzenia oczyszczającego wodę z ftalanów. Na razie jednak zabiegają o wsparcie prywatnych sponsorów.

– Trafiliśmy na problem substancji endokrynnie czynnych, czyli związków chemicznych o budowie podobnej do hormonów w naszym organizmie - mówi Mateusz Rudnicki, inicjator projektu, student Biotechnologii II stopnia. – Duże stężenie tych związków chemicznych w wodach może negatywnie wpłynąć nie tylko na ludzi, ale także na zwierzęta, zaburzając ich rozwój. Jest to nowo poznany problem, jeszcze nie do końca zbadany, na który nie ma łatwych rozwiązań.

Do najbardziej istotnych i niebezpiecznych zanieczyszczeń wody należą związki endokrynnie czynne (EDCs) – jest to szeroka i dość zróżnicowana grupa egzogennych związków chemicznych, które łączy negatywny wpływ na układ hormonalny zwierząt i człowieka. Do związków endokrynnie czynnych należą m.in. bisfenole, związki perfluoroalkilowe, pestycydy i ftalany

– Związki endokrynnie czynne nie występują naturalnie, dlatego nasze organizmy nie umieją ich rozkładać. Zatem, kiedy są one masowo wprowadzane do środowiska przez człowieka, zaczynają się akumulować i negatywnie wpływają na ludzi oraz zwierzęta – mówi Adam Gackowski, członek zespołu, student Biotechnologii II stopnia. – Dobra wiadomość jest taka, że można je przekształcić w inne substancje, które to występują naturalnie w przyrodzie od tysięcy (czy milionów) lat.

Do endokrynnie czynnych związków chemicznych należą ftalany, które służą m.in. do zmiękczania plastiku. Znaleźć je można np. w Morzu Bałtyckim. Zespół jedenastu studentów pracuje nad stworzeniem filtra, który oczyszczałby wodę ze szkodliwych substancji. Chcą tego dokonać za pomocą enzymów, które rozkładają ftalany na prostsze, lepiej przyswajalne przez ludzi i zwierzęta cząsteczki. Urządzenie mogłoby znaleźć zastosowanie w gospodarstwach domowych lub oczyszczalniach ścieków. 

Projekt studentów MWB UG i GUMed to jedno z setek zgłoszeń do prestiżowego konkursu iGEM organizowanego od ponad 20 lat przez Massachusetts Institute of Technology (MIT). Co roku bierze w nim udział ponad 400 zespołów – każdy z nich stara się rozwiązać inny problem za pomocą biologii syntetycznej. Projekty mają być przeprowadzane i opisywane w taki sposób, aby dowolny badacz mógł odtworzyć ich wyniki, dzięki czemu technologia może być wykorzystana do rozwiązywania lokalnych problemów.

– Główną ideą konkursu jest to, żeby biologia syntetyczna była rozwijana przez wszystkich na całym świecie w celu rozwiązywania lokalnych problemów – tłumaczy Julia Karasińska, członkini zespołu, studentka Biotechnologii II stopnia. – Inne zespoły mają przewagę doświadczenia, ponieważ wiele wydziałów bierze udział w każdej edycji iGEM. Na MWB UG i GUMed jesteśmy pierwsi od dziesięciu lat. W Polsce w ciągu ostatnich siedmiu lat do konkursu przystąpiły tylko cztery zespoły, ostatni z nich cztery lata temu, a więc przecieramy szlaki.

Ze względu na nieograniczoną liczbę medali złotych, srebrnych i brązowych, zespoły z całego świata nie rywalizują ze sobą. Nagrodę otrzymuje każdy, kto spełni określone warunki, a w interesie wszystkich jest stworzenie jak największej liczby rozwiązań do powszechnego wykorzystania. Studenci z MWB UG i GUMed otrzymali już pomoc od zespołów z Francji i Szwecji.  – Jesteśmy dla siebie wsparciem, nie konkurencją – dodaje Julia Karasińska. 

Poza częścią badawczą wśród wymogów konkursu znajdują się także tzw. human practices, czyli aktywności związane z promocją i edukacją. W ramach tych działań zespół z MWB UG i GUMed przeprowadził warsztaty dla gdańskich liceów nt. biologii syntetycznej, konsultował swój projekt z ekspertami i opinią publiczną oraz badał potencjalną komercjalizację wyników projektu. Wszystkie działania młodych badaczy można śledzić na Instagramie zespołu. 

Studenci na swoje działania – odczynniki, badania, ale także wpisowe do konkursu – otrzymali duże wsparcie od instytucji zewnętrznych, m.in. Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, Gdańskiej Fundacji Rozwoju Gospodarczego, SnapGene i A&A Biotechnology, BIOKOM-u, Samorządu Województwa Pomorskiego, IDT oraz New England Biolabs. Projekt dofinansował także Rektor UG i Rektor GUMed, a Międzyuczelniany Wydział UG i GUMed udostępnił badaczom laboratorium oraz zapewnił wsparcie merytoryczne. Opiekunami zespołu są dr hab. Robert Czajkowski, prof. UG i dr Katarzyna Węgrzyn. 

Przed studentami MWB UG i GUMed jeszcze dwa miesiące pracy badawczej, podczas której m.in. sprawdzą skuteczność enzymów rozkładających ftalany w danych warunkach. – Moim ulubionym przysłowiem biologicznym jest to, że w biologii 2+2 równa się od trzech do pięciu. Nawet jeśli na papierze wszystko wygląda idealnie, to i tak musimy to zweryfikować w rzeczywistości - mówi Adam Gackowski. 

“Przygotowane przez nas materiały już teraz spełniają wszystkie wymagania stawiane do przyznania zespołowi brązowego medalu. Ponadto, przygotowaliśmy plan realizacji kryteriów konkursowych, których spełnienie umożliwi nam ubieganie się o przyznanie srebrnego, a nawet złotego medalu. Wyniki przeprowadzonego przez nas projektu będziemy chcieli zaprezentować na Wielkim Finale konkursu (tzw. Grand Jamboree), który odbędzie się na początku listopada br. w Paryżu. Aby to zrobić, środki muszą zebrać środki do końca sierpnia” - opisują studenci.

Gotowy projekt należy złożyć do końca września br. Obecnie studenci szukają sponsorów, aby wziąć udział w finale konkursu, który odbędzie się na początku listopada w Paryżu.  

tekst  UG: Marcel Jakubowski/ Zespół Prasowy UG, fot. Marcel Jakubowski, iGEM UG
tekst: PAP - Nauka w Polsce