Heidelberger Studententeam überzeugt erneut beim iGEM-Wettbewerb in Boston
30. September 2015
Finaleinzug und Gesamtplatz drei beim internationalen Wettstreit auf dem Gebiet der synthetischen Biologie
Bild: iGEM-Team Heidelberg
Studierende der Universität Heidelberg waren erneut erfolgreich beim internationalen iGEM-Wettbewerb auf dem Gebiet der synthetischen Biologie: Nach 2013 und 2014 zog auch in diesem Jahr wieder ein Team der Ruperto Carola in Boston (USA) in das Finale ein. Mit ihrem Wettbewerbsbeitrag zur Nutzung sogenannter funktionaler Nukleinsäuren konnten sich die Heidelberger Studentinnen und Studenten gegen fast alle der rund 260 Konkurrenzteams durchsetzen und belegten am Ende Gesamtplatz drei. Dazu gab es weitere Auszeichnungen, so als bestes „Foundational Advance“-Projekt im Bereich der Grundlagenforschung, sowie den begehrten iGEMers-Preis, der von allen teilnehmenden Teams an das beste Team des Wettbewerbs vergeben wird. Betreut wurden die zehn Studierenden verschiedener Fachrichtungen von Prof. Dr. Roland Eils (Universität Heidelberg und Deutsches Krebsforschungszentrum).
Ziel des Heidelberger Projekts mit dem Titel „Catch it if you can“ war es, funktionale Nukleinsäuren, also RNA und DNA, als vielseitige Werkzeuge für die synthetische Biologie zu erschließen. So konnten die Studierenden einen neuen Ansatz realisieren, um mit Hilfe von RNA genetische Defekte, wie sie bei monogenetischen Erkrankungen auftreten, zu korrigieren. Dazu nutzten sie die katalytische Eigenschaft von DNA und RNA – eine Funktion, die oft nur mit Proteinen assoziiert wird und in diesem Fall bei Ribozymen, das heißt katalytisch aktiven RNA-Molekülen, zum Tragen kommt. Der Wettbewerbsbeitrag aus Heidelberg basiert auf dem sogenannten „Twin Ribozymes“-Ansatz, der von den Studierenden weiterentwickelt wurde. Welche Möglichkeiten dieser Ansatz in der Anwendung bietet, demonstrierten die Studentinnen und Studenten an der defekten mRNA, die die Krankheit Mukoviszidose verursacht: Dieser Defekt wird durch das Ribozym auf RNA-Ebene repariert.
Das Heidelberger Team entwickelte außerdem zwei wegweisende Softwaretools, die das Arbeiten mit funktionalen Nukleinsäuren vereinfachen. Dazu gehört eine einfache und kostengünstige Methode zum Nachweis von bestimmten Molekülen, beispielsweise K.O.-Tropfen, die heimlich Getränken zugesetzt werden. Dieses Tool wurde unter realen Bedingungen an Energy Drinks getestet. Mit der zweiten Anwendung entwickelten die Studierenden aus Heidelberg eine Alternative zum sogenannten Western Blotting. Bei diesem Verfahren zum Nachweis von Proteinen handelt es sich um eine Antikörper-basierte Standardmethode, die in jedem lebenswissenschaftlichen Labor angewandt wird. Das Heidelberger Tool ist jedoch schneller und frei von Tierversuchen, die im bisherigen Ansatz für die Herstellung von Antikörpern benötigt werden. Es ist zudem um ein Vielfaches günstiger und könnte damit beispielsweise auch in Lehrlabors eingesetzt werden.
Beim „International Genetically Engineered Machine“-Wettbewerb – kurz iGEM – suchen studentische Teams weltweit nach Lösungen für oft alltägliche Probleme und nutzen dafür das Potential der synthetischen Biologie. Mehr als 2.700 junge Forscher versammelten sich in diesem Jahr zum Wettstreit in Boston. „Der dritte Finaleinzug in Folge, der hervorragende dritte Gesamtplatz und die Spezialauszeichnungen sind ein erneuter Beleg für die hohe Qualität der forschungsnahen Lehre in Heidelberg“, so Prof. Eils, der an der Ruperto Carola und am Deutschen Krebsforschungszentrum bioinformatische Forschungsabteilungen leitet. In den vergangenen beiden Jahren gelang den Heidelberger Teams sogar der Finalsieg. In der Betreuung der Studierenden engagierten sich auch Dr. Barbara Di Ventura, die am BioQuant-Zentrum der Universität Heidelberg tätig ist, sowie Dr. Irina Lehmann aus Leipzig. Unterstützt wurde das studentische Team unter anderem von der Klaus Tschira Stiftung, der Dietmar Hopp Stiftung und dem Exzellenzcluster CellNetworks der Universität Heidelberg sowie der Initiative „Heidelberg Molecular Life Sciences“ (HMLS).
