Kadétok kutatnak a Lyme-kór kapcsán az amerikai légierő akadémiáján

Az Amerikai Légierő Akadémiájának kadétjai az elmúlt évben az iGEM, azaz a Nemzetközi Géntechnológiai Gépezet nevű szintetikus biológiai verseny keretében segítettek előmozdítani a betegség kimutatására, megelőzésére és tanulmányozására irányuló kutatásokat.

„A Lyme-kórban szenvedő emberek számára a kutatás és a kezelés egyszerűen nem kielégítő. Ahogy a diagnosztikai módszerek sem” – mondta a végzős Brennan Siebert, aki Rhode Islandről származik, ahol gyakori a Lyme-kór. Elmondása szerint az édesanyja és két barátja is szenved a betegségben.

A kadétok LymeAID nevű koncepciója egy olyan tapasz, amely színt változtatva jelzi, ha a kullancscsípésből származó baktériumot érzékel, amely a betegséget okozhatja. Emellett minimalizálná a baktérium terjedését a szervezetben. A tapasz egyelőre koncepciófázisban van, de a diákok olyan előrelépést tettek, amelyet reményeik szerint egy jövőbeli akadémiai csapat vagy más kutatók alkalmazni tudnak.

A színváltozás az apró aranyrészecskék, az aptamereknek nevezett rövid mesterséges DNS-szálak és a betegséget okozó baktérium közötti reakciókra támaszkodna. A diákok arra számítanak, hogy a DNS-szálak bevonják az aranyrészecskéket, és így távol tartják őket egymástól. De ha a személyben baktérium van jelen, a DNS-t a baktérium vonzaná, lehetővé téve az aranyrészecskék újraegyesülését és a színváltozás létrejöttét – mondta Siebert, aki biológia szakos hallgató.

A diákok nem mutatták be az egész folyamatot a gyakorlatban, de úgy vélik, hogy a folyamat minden összetevője működne, mondta Cosmo Cao, aki orvosnak készül. Cao és Siebert is sokat dolgozott a laborban a projekten.

A tapasz tartalmazna egy salp-12 nevű fehérjét is, amelyet a kullancsok természetes módon bocsátanak ki a nyálukban, és amely magához vonzza a baktériumokat. A tapasz nem juttatná a fehérjét a betegbe, de a baktériumokat a tapasz felé vonzaná, minimalizálva a baktériumok terjedését, mondta Cao.

Kutatásuk során a diákok DNS-t vittek be E. coli sejtekbe, hogy salp-12-t állítsanak elő, de nem jártak sikerrel, és nehéz pontosan tudni, hogy miért, hiszen élő szervezetekkel dolgoznak – magyarázta Cao. „A szükséges DNS egy darabja hiányozhat, vagy lehet, hogy más sejtekkel jobban működik a dolog. Ahhoz, hogy ez működjön, nagyon sokat kell próbálkozni és hibázni” – mondta Cao.

A Lyme-kórral kapcsolatos további kutatások ösztönzése érdekében a diákok azt is vizsgálták, hogyan lehetne megkerülni a Lyme-kórt okozó baktériummal való kutatómunkát, mivel az kockázatos lehet, és különleges biztonsági óvintézkedéseket igényel a laboratóriumokban.

Ezért DNS-t használtak arra, hogy az E. coli baktériumot, egy közönséges és könnyen elpusztítható baktériumot arra késztessék, hogy  az egyik megkülönböztető fehérjét, amelyet jellemzően a Lyme-kórt okozó baktérium hordoz, elkezdje termelni. A fehérje az Outer Surface Protein A vagy OspA néven ismert.

„Ebben az a nagy dolog, hogy most már nem számít, hogy ki vagy, nem számít, milyen kicsi a laborod, most már rendelkezhetsz genetikailag módosított E. colival, amelyen OspA van, és most már kutathatsz a Lyme-kór kapcsán” – mondta Cao.

A diákok munkája a november elején Párizsban megrendezett iGEM-versennyel zárult, ahol a diákok aranyérmet szereztek. A csapatok nem egymás ellen versenyeznek az aranyéremért, hanem minden csapat, amelyik teljesíti a kiválósági normát, aranyérmet szerezhet.

A következő szemeszterben a diákok új csoportja fogja eldönteni, hogy a Lyme-kór kutatásával vagy egy olyan projekttel folytatják-e, amely arra összpontosítana, hogyan lehetne baktériumok segítségével téglákat készíteni a marsi talajból, hogy végül struktúrákat hozzanak létre – mondta Victoria Morrison kapitány, biológiaoktató.

Forrás: Gazette