Lietuvai tarptautiniame sintetinės biologijos konkurse „iGEM“ atstovaus dvi komandos

Spalio 24–28 dienomis Bostone (JAV) vyks kasmetis tarptautinis sintetinės biologijos konkursas „iGEM“ (angl. International Genetically Engineered Machine Competition). Jame Lietuvai pirmą kartą atstovaus dvi Vilniaus universiteto (VU) studentų komandos.

Jos varžysis skirtingose amžiaus grupėse. Abi komandos konkursui ruošiasi VU Gyvybės mokslų centro (GMC) laboratorijose.

Pirmą kartą prestižiniame konkurse mūsų šaliai atstovaus ir teisėjas iš Lietuvos. Taip „iGEM“ konkurso organizatoriai įvertino Lietuvą į šį konkursą atvedusio Dainiaus Tautvaišo indėlį. Pirmosios Lietuvos ir Baltijos šalyse „iGEM“ komandos įkūrėjas vertins kitų komandų mokslines idėjas bei projektus. Tai pirmasis ir kol kas vienintelis lietuvis, kuris teisėjaus šiame konkurse.

Kuria inovatyvų metodą

Komandos, kurią sudaro vyresni nei 23 metų nariai (angl. overgraduate), vadovas, VU GMC molekulinės biologijos magistrantas Laurynas Karpus pasakoja, kad po pernai metų pergalės „iGEM“ konkurse su kolegomis iš ankstesnės komandos nusprendė išbandyti jėgas kitoje amžiaus kategorijoje. Ji laikoma atskira konkurso dalimi – vyresniųjų kategorijos dalyviai varžosi tik su savo kategorijos komandomis.

Komanda stengiasi išspręsti vieną iš kertinių sintetinės biologijos problemų – gerai charakterizuotų biologinių dalių stygių. Kaip aiškina L. Karpus, biologinė dalis – tai DNR seka, koduojanti tam tikrą funkciją. Šias dalis mokslininkai gali jungti tarpusavyje ir kurti unikalias biologines sistemas.

„Tam, kad galėtume tokias sistemas kurti, pirmiausiai turime gerai suprasti, kaip veikia ir tarpusavyje sąveikauja atskiros biologinės dalys bei koks šių dalių koduojančios sekos ir funkcijos ryšys. Dėl to išsikėlėme tikslą sukurti visiškai naują metodą, paremtą mikroskysčių technologijomis ir DNR modifikacijomis, kuris leistų milžinišką kiekį biologinių dalių ir jų kombinacijų charakterizuoti itin greitai ir efektyviai“, – sako VU GMC magistrantas L. Karpus. Jo komandą sudaro Jevgenija Jakubovska, Vykintas Jauniškis, Ignas Maželis, Irmantas Mogila, Donatas Repečka ir Irmantas Rokaitis. Komandą globoja VU GMC profesorius Rolandas Meškys.

Nauja sistema palengvins eksperimentus

Pagrindinėje konkurso kategorijoje Lietuvai šiemet atstovaus ir su rekordiniu skaičiumi konkurentų rungsis „Vilnius-Lithuania iGEM“ komanda, sudaryta iš 12 VU studentų iki 23 metų ir trijų instruktorių. Jie kuria sintetinę baltymų sintezės sistemą, kuri ateityje galės būti plačiai pritaikoma tiek medicinai, tiek membraninių baltymų tyrimams. Šios komandos vadovas, VU biochemijos studentas Justas Ritmejeris pasakoja, kad daugiau nei trečdalis mūsų genomo koduoja informaciją apie membraninius baltymus. Jie ląstelėse atlieka daugybę funkcijų: yra vartai į ląstelę ar iš jos, gali perduoti informaciją, yra atsakingi už ląstelių augimą ir žūtį. Dėl to didžioji dalis moderniosios medicinos kuriamų vaistų nukreipta būtent į membraninius baltymus.

„Įprastai tyrimai su membraniniais baltymais atliekami ląstelinėse sistemose, kur baltymas susintetinamas ląstelėje ir įterpiamas į jos plazminę membraną. Tačiau tokios sistemos turi savų trūkumų. Vienas jų – ląstelėje vienu metu vyksta daugybė skirtingų biocheminių procesų, todėl savo tikslinį kintamąjį išskirti tampa gana sudėtinga. Dėl to vietoj ląstelių naudojame liposomas, kurias sintetiname pasitelkdami inovatyvią mikroskysčių technologiją. Liposomos – tai lipidiniai lašeliai, į kurių vidų galime įdėti molekules, kurios reikalingos konkrečiam eksperimentui. Liposomas dar galime įsivaizduoti kaip supaprastintą ląstelės modelį, kai visus kintamuosius valdome patys. Mūsų sistema patogi tuo, kad ją galime modeliuoti kompiuterinėmis programomis ir dar prieš eksperimentą sužinoti kai kuriuos fizikinius, cheminius bei matematinius parametrus“, – paaiškina VU GMC neurobiologijos magistrantė Kornelija Vitkutė.

Pirmą kartą teisėjaus lietuvis

„Komandų pasiekimai yra studentų komandinio darbo rezultatas – čia ir slypi konkurso esmė. Labai džiaugiuosi prisidėjęs prie tokios saviraiškos platformos įkūrimo. Kasmet gabiausi savo sričių žinovai gali prisijungti prie „Vilnius-Lithuania iGEM“ komandos ir atrasti save visiškai realiuose scenarijuose – nuo fundamentalių gamtos mokslų atradimų, jų komunikavimo ir įdarbinimo iki kūrybinių dirbtuvių su menininkais ir filosofais apie tai, kur su mokslo žinių bagažu galime ir turime judėti. Jauni žmonės įgyja įgūdžių dažnai nutylimoje kasdieniškoje pusėje, kuri apima eksperimentų planavimą, nesėkmingus bandymus, sprendimų paieškas ir įgyvendinimą“, – akcentuoja pirmasis konkurse teisėjausiantis lietuvis D. Tautvaišas, „Thermo Fisher Scientific Baltics“ biotechnologas.

Komanda iš Lietuvos, pirmą kartą tarptautiniame sintetinės biologijos konkurse „iGEM“ dalyvavusi 2015 metais, tąkart pelnė aukso medalius ir buvo įvertinta kaip viena geriausių savo srityje. Pernai VU studentų komanda iškovojo pagrindinį konkurso prizą aplenkdama daugiau kaip 300 komandų iš stipriausių pasaulio universitetų.

Komandą nuo pat jos įkūrimo remia VU ir moderniųjų biotechnologijų kompanija „Thermo Fisher Scientific“. Ji aprūpina studentų komandą moksliniams eksperimentams reikiamais reagentais. Jie kuriami ir gaminami Vilniuje.