Health Professional - Nieuws - 12-02-2009:
«TerugMulti-functioneel probioticum op maat Beintema, Nienke Studenten hebben een probiotische bacterie ontworpen die vier verschillende gezond-heidsfuncties kan uitoefenen in onze darmen. Ze wonnen er onlangs een prijs mee in een prestigieuze internationale competitie. ‘Synthetische probiotica’ komen daarmee een stapje dichterbij. Een organisme ontwerpen aan de tekentafel, met de gewenste functies als uitgangspunt, en dat organisme vervolgens in elkaar zetten zoals een ingenieur een brug of een huis bouwt... Het klinkt als science fiction, maar in feite is het al bijna een realiteit. Onder de naam ‘synthetische biologie’ verovert dit principe in rap tempo een plek binnen de genetische modificatie. Synthetisch biologen gebruiken gestandaardiseerde DNA-bouwstenen, of biobricks, die ze isoleren uit bestaande organismen, of soms zelf synthetiseren. Organismen helemaal vanaf nul opbouwen is weliswaar nog niet mogelijk, maar biologen bouwen al wel geheel nieuwe metabole circuits. Dat gaat een stapje verder dan ‘gewone’ genetische modificatie. Een studententeam van het California Institute of Technology (CalTech) heeft met dit principe een probioticum ontworpen met vier verschillende functies. Het project dong mee in de international Genetically Engineered Machine Competition (iGEM), een prestigieuze wedstrijd op initiatief van het Massachusetts Institute of Technology (MIT). Er deden 84 teams uit de hele wereld mee; CalTech won afgelopen november de derde prijs. Regulering "Als beginpunt gebruikten we een commercieel verkrijgbare, probiotische E. coli-stam," vertelt begeleider Christina Smolke, docent aan CalTech. "Deze stam wordt al met succes ingezet tegen bepaalde maagdarmstoornissen, en er zijn gemodificeerde versies ontwikkeld tegen HIV en cholera. De stam is dus veelbelovend voor een dergelijk ingewikkeld project." Het team slaagde erin vier verschillende functies in het genoom van de bacterie in te bouwen: productie van folaat (vitamine B11); lactaseproductie om lactose-intolerantie te verhelpen; en productie van bacteriofaag en hoge concentraties peroxide, beide om infectie met ziektekiemen tegen te gaan. Als vijfde eigenschap ontwierpen de studenten een systeem dat deze vier behandelingsfuncties reguleert door selectief nieuwe subpopulaties te laten ontstaan die gespecialiseerd zijn in één van deze functies. Voor elk van de functies konden de studenten de eerste stappen laten werken in E. coli. "We hebben ze allemaal individueel getest en bevestigd," zegt Smolke, "inclusief het bewijs dat het regelsysteem werkt. Helaas zijn we niet zover gekomen dat we de systemen konden integreren. Daarvoor ontbrak simpelweg de tijd." Het feit dat deze functies nu voor het eerst zijn aangetoond, is echter al indrukwekkend, meent Smolke. Een van haar studenten zal het project verder voortzetten. Een praktische toepassing is nog ver weg – nog zeker een jaar of vijf à tien, denkt Smolke. "Maar als bachelorstudenten dit in slechts tien weken kunnen bereiken," zegt ze, "dan moet zo’n project met wat extra moeite zeker een stuk verder te brengen zijn. Uiteindelijk denk ik zeker dat synthetische biologie een belangrijke rol kan spelen in probiotische toepassingen." Meer informatie: CalTech-project als onderdeel van de iGEM-competitie 2008 Groningen Centre for Synthetic Biology Synthetic Biology Community |