Δεν ξέρω πόσο καλά θυμόμαστε εμείς οι μεγαλύτεροι τους εαυτούς μας ως φοιτητές, αλλά έχω τη βεβαιότητα ότι η ομάδα παιδιών που βλέπετε στη φωτογραφία διαθέτει ικανότητες που ξεπερνούν κατά πολύ τις δικές μας σε αντίστοιχη ηλικία. Πρόκειται για προπτυχιακούς φοιτητές διαφόρων πεδίων που πήραν την απόφαση να οργανωθούν και να πάνε να λάβουν μέρος σε έναν δύσκολο διαγωνισμό. Εναν διαγωνισμό που δεν απαιτεί μόνο διάβασμα, απαιτεί κυρίως δράση. Ειδικότερα ο διαγωνισμός Συνθετικής Βιολογίας iGEM (International Genetically Engineered Machine) προϋποθέτει τον γενετικό προγραμματισμό κυττάρων και βιολογικών συστημάτων προκειμένου αυτά να επιτελούν μια καινούργια επιθυμητή λειτουργία με καθορισμένο τρόπο. Και επέστρεψαν τροπαιοφόροι: τιμήθηκαν με χάλκινο μετάλλιο!
Η Συνθετική Βιολογία είναι ο κλάδος της βιοτεχνολογίας που συνδυάζει τις αρχές της μηχανικής (την οικοδόμηση συστημάτων με συνεπή λειτουργία) και της βιολογίας (χρήση βιολογικών εργαλείων και μηχανισμών). Πρόκειται για έναν διεπιστημονικό κλάδο με πλήθος εφαρμογών, από την ανάπτυξη διαγνωστικών και θεραπευτικών μεθόδων στην Ιατρική, μέχρι την ενέργεια, το περιβάλλον και τη βιομηχανική παραγωγή, όπου η παρέμβαση γίνεται βεβαίως με χρήση βιολογικών συστημάτων.
Στα βαθιά νερά του δύσκολου αυτού κλάδου έπεσαν τα παιδιά της ομάδας iGEM Athens, ο Βασίλης, ο Γιάννης, ο Πάνος, ο Στέλιος, η Νέλλη, η Ναταλία, η Ελενα, η Λήδα και η Μαρία, αποφασίζοντας να αναπτύξουν ένα διαγνωστικό εργαλείο για την ανίχνευση του ιού MERS-CoV, ενός κορονοϊού που έχει εμφανίσει μεγάλες εξάρσεις κυρίως στη Μέση Ανατολή. «Εξαιρετικά θανατηφόρος και με μεγάλη δυσκολία στη διάγνωσή του, ο συγκεκριμένος κορονοϊός απαιτούσε την εύρεση ενός νέου μηχανισμού για την ανίχνευσή του. Για τον λόγο αυτόν, η ομάδα μας ανέπτυξε έναν μηχανισμό μοριακής διάγνωσης που βασίζεται στην τεχνολογία των ριβοδιακοπτών τύπου φουρκέτας (toehold switches)» μας είπε η Λήδα Κατωπόδη, μιλώντας εκ μέρους όλης της ομάδας, και εξήγησε: «Τα toehold switches είναι συνθετικά μόρια mRNA, που όπως κάθε mRNA κωδικοποιούν μια πρωτεΐνη. Ωστόσο η ιδιαιτερότητά τους έγκειται στη δομή τους: λόγω της χαρακτηριστικής δομής φουρκέτας (δηλαδή αναδίπλωση του μορίου που προσομοιάζει σε φουρκέτα), το μόριο λειτουργεί σαν διακόπτης. Οταν το μόριο είναι διπλωμένο, δεν επιτρέπεται η παραγωγή της πρωτεΐνης, ενώ όταν ξεδιπλώνεται η πρωτεΐνη παράγεται. Ο τρόπος με τον οποίο ξεδιπλώνεται το μόριο είναι να έρθει σε επαφή με μια συγκεκριμένη αλληλουχία γενετικού υλικού. Στην περίπτωση του MERS-CoV, έπειτα από κατάλληλη αξιολόγηση με τη χρήση εργαλείων βιοπληροφορικής, επιλέξαμε γονιδιακά κομμάτια του ιού τα οποία είναι πιο απίθανο να υποστούν γονιδιακή μετάλλαξη και είναι μοναδικά για τον συγκεκριμένο ιό. Επομένως, σχεδιάσαμε τους διακόπτες μας έτσι ώστε να είναι ειδικοί για τις συγκεκριμένες αυτές γενετικές περιοχές, παρουσία των οποίων οι διακόπτες ξεδιπλώνονται και παράγεται πρωτεΐνη. Η παρουσία των συγκεκριμένων ακολουθιών συνεπάγεται παρουσία του ιού, λόγω της συντηρημένης φύσης και της μοναδικότητας των ακολουθιών ως προς τον ιό».
Και ποια πρωτεΐνη επέλεξαν να παράγεται; «Θέλαμε το τελικό μας σήμα να είναι εύκολο να αναγνωσθεί, και να μπορεί να μετρηθεί σε κάθε ιατρική δομή περίθαλψης, και κυρίως σε δομές έκτακτης ανάγκης. Κάθε τέτοια δομή είναι εξοπλισμένη με γλυκόμετρα για τη μέτρηση σακχάρου στο αίμα, επομένως αποφασίσαμε και εμείς να μετράμε γλυκόζη. Η πρωτεΐνη μας λοιπόν αποφασίσαμε να είναι ένα ένζυμο το οποίο καταλύει την παραγωγή γλυκόζης. Και εδώ έγκειται η καινοτομία της πρότασής μας: να «μεταφράζουμε» το ιικό φορτίο σε γλυκόζη που είναι εύκολα μετρήσιμη».
Με άλλα λόγια, τα παιδιά αυτά, προπτυχιακοί ακόμη, μπόρεσαν να δημιουργήσουν ένα διαγνωστικό προϊόν ξεκινώντας κυριολεκτικά από το μηδέν. Φυσικά είχαν βοήθεια: επιβλέπουσα της ερευνητικής τους δουλειάς ήταν η δρ Πελαγία Φωκά του εργαστηρίου Μοριακής Ιολογίας του Ελληνικού Ινστιτούτου Παστέρ, ενώ όπως θα διαπιστώσετε κάνοντας μια επίσκεψη στον διαδικτυακό τόπο που δημιούργησαν ειδικά για τον διαγωνισμό ( https://2018.igem.org/Team:Athens) ζήτησαν και έλαβαν βοήθεια από όποιον ειδικό απαιτούσε η περίσταση, ακόμα και αν αυτός ήταν στην άλλη άκρη του πλανήτη.
Η διάκριση καθόλου δεν φρέναρε τη δραστηριότητα των παιδιών, τα οποία συνεχίζουν τον πειραματισμό προκειμένου να βελτιώσουν το σύστημά τους και να φτιάξουν ένα πρωτότυπο του διαγνωστικού τους πακέτο. Και εις ανώτερα!
Τα λόγια των παιδιών
Γιάννης Ντέκας, τελειόφοιτος Σχολής Χημικών Μηχανικών – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
«Ο διαγωνισμός μάς έδωσε την ευκαιρία να “παρακολουθήσουμε” την ιδέα μας από τη φάση της σύλληψης έως την εργαστηριακή πραγματικότητα. Σε αυτή την πορεία πήραμε μια πρώτη γεύση από τις καθημερινές προκλήσεις, τις δυσκολίες και την ανταμοιβή της δουλειάς του ερευνητή. Μέσα από αυτή την εμπειρία μού έγινε πιο ξεκάθαρος ο ρόλος του βιοεπιστήμονα στην υπηρεσία της κοινωνίας και η σημασία της βιοηθικής σκοπιάς, που σε έναν κλάδο όπως η Συνθετική Βιολογία οφείλει να αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της έρευνας».
Μαρία Λίτσα, τελειόφοιτη Σχολής Χημικών Μηχανικών – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
«Επιφανειακά ο iGEM για εμένα ήταν πολλές ώρες διαβάσματος, meetings και εργαστηριακής δουλειάς. Πρακτικά ήταν πολύ περισσότερα. Ξεκινήσαμε ως μια ομάδα φοιτητών με μια θολή ιδέα και ελάχιστο υπόβαθρο γνώσεων και εμπειριών. Στη διαδρομή γνωρίσαμε καλύτερα τους εαυτούς μας, τις κλίσεις μας, τα ελαττώματά μας και μάθαμε να ξεπερνάμε τα όριά μας. Κυρίως, μάθαμε πως τίποτα δεν είναι ακατόρθωτο όταν το θες αρκετά».
Βασίλης Κρόκος, απόφοιτος Σχολής Χημικών Μηχανικών – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
«Η συμμετοχή στον διαγωνισμό iGEM μού έδωσε πολλές ευκαιρίες να αναπτυχθώ τόσο σε επαγγελματικό όσο και σε προσωπικό επίπεδο. Αρχικά, ήρθα σε επαφή με ενδιαφέροντες τομείς, όπως η βιοπληροφορική, η υπολογιστική βιολογία και τα νευρωνικά δίκτυα. Ομως, νιώθω περισσότερο ευγνώμων που μπόρεσα να δουλέψω σε μια διεπιστημονική ομάδα, να εξοικειωθώ με την υλοποίηση παρουσιάσεων και να δημιουργήσω ένα δίκτυο από έλληνες και διεθνείς ερευνητές».
Λήδα Κατωπόδη, Σχολή Χημικών Μηχανικών – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 4ο έτος
«Ο iGEM μού έδωσε την ευκαιρία να συνδυάσω και να γνωρίσω καλύτερα τις μεγάλες μου αγάπες – τα μαθηματικά, τη βιολογία, τον προγραμματισμό, τις πρακτικές εφαρμογές της μηχανικής, τη διδασκαλία, την οργάνωση ενημερωτικών και εκπαιδευτικών δράσεων, το ψηφιακό σχέδιο – σε επαφή με τον θαυμαστό κόσμο της έρευνας αιχμής και την αξία της ομαδικής δουλειάς».
Νέλλη Κανάτα, Σχολή Χημικών Μηχανικών – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 4ο έτος
«Η συμμετοχή στον iGEM ήταν μια πρόκληση, καθώς μέσα σε μικρό χρονικό διάστημα κληθήκαμε να στήσουμε ένα project από το μηδέν και να το φέρουμε εις πέρας. Το εγχείρημα αυτό μάς έδωσε την ευκαιρία να δουλέψουμε σε ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο και να εξοικειωθούμε τόσο με την επιστημονική όσο και με την πρακτική πλευρά ενός ερευνητικού προγράμματος».
Ναταλία Μπαρτζώκα, Σχολή Χημικών Μηχανικών – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 4ο έτος
«Μέσω του iGEM ήρθα σε επαφή με έννοιες και γνώσεις που διαφορετικά δεν θα είχα την ευκαιρία να αποκτήσω σε αυτή την ηλικία. Οι ώρες που αφιέρωσα στο εργαστήριο, η συνεργασία μου με άτομα με διαφορετικά ακαδημαϊκά ενδιαφέροντα αλλά και η συναναστροφή με ομάδες από όλον τον κόσμο μού άφησαν ιδιαίτερα θετικά στοιχεία, καθώς και έμπνευση για μελλοντικά σχέδια».
Στέλιος Κοτζαστράτης, Τμήμα Πληροφορικής – Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, 4ο έτος
«Ασχετα από τις νέες γνώσεις και εμπειρίες που αποκόμισα συνολικά, θεωρώ ότι ο αντίκτυπος της συμμετοχής είναι βαθύτερος. Αυτή είναι ίσως η πρώτη εμπειρία που με έκανε να καταλάβω ότι πράγματι τα πιο ουσιαστικά εμπόδια που μας “κρατάνε πίσω” τα ορθώνουμε εμείς, αλλά και ότι η συμμετοχή σε διεπιστημονικές ομάδες είναι ο πιο ενδιαφέρων τρόπος να τα προσπεράσεις».
Ελενα Κωσταδήμα, Σχολή Χημικών Μηχανικών – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 4ο έτος
«Μέσω της συμμετοχής μου στον διαγωνισμό iGEM όχι μόνο γνώρισα τον τομέα της Συνθετικής Βιολογίας αλλά και απέκτησα γνώσεις και δεξιότητες οι οποίες είμαι σίγουρη πως θα μου φανούν ανεκτίμητες στη συνέχεια της ακαδημαϊκής μου πορείας. Μου δόθηκε επίσης η μοναδική ευκαιρία να συναναστραφώ με κορυφαίους επιστήμονες του τομέα αλλά και με φοιτητές από όλον τον κόσμο, να ανταλλάξουμε απόψεις και εμπειρίες».
Παναγιώτης Σπαθάρας, τελειόφοιτος Τμήματος Βιολογίας – Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
«Ο διαγωνισμός iGEM, εκτός από την απόκτηση γνώσεων και τη δυνατότητα εφαρμογής τους, μας προσέφερε την ευκαιρία γνωριμίας και συνεργασίας τόσο με νέους ανθρώπους όσο και με έμπειρους επιστήμονες, με ποικίλα ενδιαφέροντα και υπόβαθρα, σε τοπικό και διεθνές επίπεδο. Πιστεύω ότι η εμπειρία αυτή μελλοντικά θα αποτελέσει πολύτιμο εφόδιο και πηγή έμπνευσης για όλους μας».
