Московский университет был представлен следующими командами: командой Moscow, сформированной из студентов биологического факультета МГУ и участвующей в конкурсе уже третий год, новой командой LMSU, состоящей из студентов биологического и биотехнологического факультетов МГУ, и совместной командой МФТИ и Московского университета MIPT_MSU. Кроме того, проект команды LMSU вошел в пятерку лучших проектов по направлению «Еда и питание».
Ректор МГУ академик В.А. Садовничий: «Победа студентов МГУ на международном конкурсе по инженерной биологии iGEM 2021 – это свидетельство большой работы преподавателей и ученых Московского университета в области синтетической биологии. Данное направление – одно из приоритетов для биологического и биотехнологического факультетов, факультета биоинженерии и биоинформатики, а также научно-образовательной школы МГУ «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология». По ряду направлений с ними активно взаимодействуют и исследователи факультета фундаментальной медицины. Полагаю, что в основе успеха студентов МГУ на престижном международном конкурсе лежит не только качество их подготовки, но и синергия различных научных подходов, которыми они овладевают, высочайшая концентрация научного потенциала в этой области науки, которая есть сегодня в стенах Московского университета. Драйвером дальнейшего движения вперед станет не только традиционная фундаментальность образования в МГУ, но и усиливаемая междисциплинарность как важнейшее качество научно-образовательного пространства университета».
International Genetically Engineered Machine (iGEM) — всемирный конкурс проектов студентов и аспирантов в области синтетической биологии, существующий с 2003 года. В этом году в нем участвовало 343 команды из 44 стран мира.
В 2019 году Россия была представлена одной командой на базе биологического факультета МГУ (iGEM Moscow). В 2020 году наша страна была представлена двумя командами, а команда iGEM Moscow впервые за последние 10 лет среди российских команд была удостоена золотой медали конкурса. В 2021 году на конкурс было заявлено сразу семь команд из России.
Цель конкурса: решение проблем современного мира в области медицины, здравоохранения, защиты окружающей среды, промышленного производства, производства продуктов питания, перехода к зеленой экономике при помощи методов синтетической биологии. Особенностью этого конкурса является то, что над проектами команды работают в течение года. Команды сами предлагают проекты и осуществляют их всестороннюю проработку, которая включает работу в лаборатории, теоретическое моделирование, общение с экспертами и потенциальными пользователями, проработку бизнес-плана внедрения технологии, образовательную деятельность. В ноябре команды встречаются на финальной конференции для представления своих проектов и их оценки судьями. В этом году конкурс проходил в онлайн формате.
«На данный момент это крупнейший конкурс в мире в области инженерной биологии и, наверное, биологии вообще. В нем участвуют более 5 000 человек и более 300 команд со всего мира. Конкурс действительно очень необычный и прогрессивный, – рассказал Алексей Шайтан, научный руководитель команд Московского университета, ведущий научный сотрудник кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ. – Студенты формируют команды, выбирают научно-прикладную задачу в области инженерной биологии и работают над ней в течение полугода-года, а затем представляют результаты на финальной конференции. Для работы ребятам высылается набор из более 2 000 генетических деталей, созданных по определенному стандарту, так, чтобы из них, как из конструктора, можно было собирать различные генетические схемы. Студентам необходимо сочетать экспериментальную, теоретическую, компьютерную работу с активным взаимодействием с экспертами, бизнесом, возможными потребителями разрабатываемого продукта. Я обратил внимание на этот конкурс еще 10 лет назад. Долгое время российских команд не было представлено на конкурсе. В 2018 году на кафедре биоинженерии биологического факультета МГУ мы провели практикум по синтетической биологии, где рассказали студентам об основах инженерной биологии, научили работать с генетическими деталями».
О проектах команд Московского университета
Команда iGEM Moscow представила проект miPression. Для конкурса ребята разработали идею молекулярного теста для диагностики ментальных заболеваний, в том числе депрессивного расстройства. В качестве биомаркеров они выбрали набирающие популярность микроРНК, а для детекции использовали dCas9 белки с флуоресцентными репортером. Тест сможет определить количество интересующих микроРНК по восстановлению свечения флуоресцентных белков. Таким образом, чтобы определить, отклоняется ли от нормы уровень биомаркеров, ассоциированных с определенным ментальным заболеванием, пациенту потребуется только анализ крови. Ребята надеются, что их система поможет психиатрам при постановке диагноза.
Участники команды iGEM Moscow за работой
Команда iGEM LMSU представила проект ASCEND, идеей которого является создание «вкусной водоросли» в качестве еды для дальних космических полётов. Спирулина уже используется в пищу, а с конструкциями, которые туда планируется ввести, ещё и приобретёт вкус, а может и другие полезные свойства. Более того, «включение» и «выключение» гена в проекте команды регулируется длиной волны подаваемого света, проще говоря, светом. Это достигается с помощью введения оптогенетической конструкции. За время первого сезона проекта удалось разработать макет этой конструкции и подобрать подходящие промоторы для экспрессии данных генов с помощью флуоресцентного анализа в кишечной палочке. В следующем сезоне команда планирует создать прототип готового продукта.
Команда iGEM LMSU
Команда MIPT_MSU представила проект “Final destination for cancer”, идея которого заключается в создании инновационной системы таргетной доставки лекарств для лечения различных заболеваний, в первую очередь, онкологических. Система состоит из трех компонентов: внеклеточных везикул, белка синцитин-1 и мРНК. Внеклеточные везикулы, являясь естественным средством межклеточного транспорта различных соединений, предположительно обеспечивают низкую иммуногенность и токсичность данной системы. Синцитин – белок слияния, рецепторы которого оверэкспрессированы на поверхности многих злокачественных клеток. мРНК белков-онкосупрессоров же дополнительно модифицируется пси-сигналом ВИЧ для упаковки в везикулы белком Gag. Команде удалось не только сделать дизайн и осуществить сборку всех генетических конструкций, но и провести первые эксперименты in vitro, продемонстрировав потенциальную эффективность данной системы с использованием репортерной РНК GFP.