a Rochesteri Egyetem iGEM csapata nem invazív endometriózis teszten dolgozik. Az endometriózis fájdalmas krónikus betegség, amelyet jelenleg csak laparoszkópos műtéten keresztül lehet diagnosztizálni. A teszt lehetővé teheti a korábbi diagnózist az állapotú nők milliói számára., (Getty Images photo)

az új endometriózis teszt, amelyet a Rochesteri Egyetem biológiai tudományok egyetemi hallgatói fejlesztettek ki, kiküszöböli az endometriózis diagnózisának műtétének szükségességét.

amikor Meghan Martin ’21, a biokémia és az amerikai jelnyelv kettős fő, másodéves volt a középiskolában, intenzív, krónikus fájdalmat kezdett tapasztalni. A lelkes futó és focista görcsökkel, hányingerrel és hátfájdalmakkal bénította meg, ami miatt képtelen volt részt venni a szeretett sportágban.

“mindig is nagyon aktív voltam, de edzésre mentem, aztán hazajöttem, és le kellett feküdnöm, mert a hátam annyira görcsöl” – mondja Martin., “Hányni kezdenék, mert hányingerem volt, és olyan sok fájdalmam volt.”

kezdetben, amikor segítséget kért, orvosa azt mondta neki, hogy csak időszaki görcsök vannak, és aszpirint kell szednie, és további pihenést kell kapnia. Az anyja, azonban, érezte, hogy valami több folyik. Néhány online kutatás után azt találta, hogy a lánya az endometriózisra jellemző tüneteket mutat, egy krónikus betegséget, amelyben a méh belsejét általában összekötő szövethez hasonló szövet nő a méh üregén kívül.,

Az egyetlen módja annak, hogy biztosan tudjuk, hogy Martinnak volt-e a rendellenessége, az volt, hogy műtéten esett át.

“amikor hallottam, hogy műtétre van szükségem, hogy kitaláljam, olyan voltam, mint” nem, nem akarom ezt megtenni ” – mondja Martin. “Korábban más dolgok miatt műtétem volt, de akkoriban a középiskola végzős éve volt. Arra gondoltam: “ez nevetségesnek hangzik, még soha nem hallottam az endometriózisról.,””

ma világszerte 10 nőből körülbelül 1-et érint az endometriózis szaporodási éveik alatt, mégis az invazív laparoszkópos műtét az egyetlen jelenlegi módszer a betegség diagnosztizálására, majd kezelésére. Az állapot és a kutatás ismeretének hiánya miatt sok nő a tünetek megjelenésétől számított legfeljebb 11 éves késést tapasztalhat a diagnózisban. Ez több éves kismedencei fájdalmat, súlyos görcsöket és esetleges meddőséget jelenthet, míg az endometriumszerű szövet a méhön kívül nő.,

problémamegoldás szintetikus biológiával endometriózis teszt létrehozásához

Nello Gu ’21 az összecsukható UV sterilizáló tervezésén dolgozik, a projekt egy nem invazív, olcsó teszt kifejlesztésére az endometriózis diagnosztizálására (Rochesteri Egyetem fotó / Meghan Martin)

írja be a a Rochesteri Egyetem nemzetközi géntechnológiával módosított gépek (iGEM) csapata.,

2020 elején Rochester elindított egy osztályt, amely 12 egyetemi hallgatóból áll, hogy versenyezzen egy világméretű szintetikus biológiai versenyen azzal a céllal, hogy egy valós problémát innovatív biológiai ötletekkel oldjon meg. (A szintetikus biológia magában foglalja új biológiai részek vagy rendszerek létrehozását a természetben már megtalálható anyagok felhasználásával.) Az iGEM verseny során-idén november 14-21. között-az egyetemisták a zsűri elé tárják az általuk tervezett és megvalósított projekteket.,

Martin tagja volt a Rochester ‘ s iGEM csapatának, és saját tapasztalatai alapján azt javasolta a csoportnak, hogy projektjeként kezeljék az endometriózis diagnózisának nehéz problémáját.

“az endometriózisra gondoltam, mert ez nagy probléma volt számomra, és tudtam, hogy ez egy olyan terület, ahol nem volt sok jelentős kutatás, de ehhez jelentős kutatásra volt szükség” – mondja.

Rochester iGEM csapata Anne S. Meyer, a biológia docense, aki a Holland Delft Egyetemen az iGEM csapatok tanácsadójaként szolgált, ahol tanított, mielőtt Rochesterbe jött., Irányítása alatt a Delft University iGEM csapatok számos figyelemre méltó díjat kaptak, köztük a 2015-ös iGEM versenyen a fődíjat.

“az iGEM annyira egyedülálló, mint az egyetemi hallgatók kutatási tapasztalata, mivel a diákok saját maguk választják ki a projektet” – mondja Meyer. “az iGEM projektek csak kilenc hónapig futnak, ami nagyon rövid idő egy vadonatúj tudományos projekt megvalósításához.,”

A COVID-19 egyedülálló kihívást jelent

miután eldöntötte, hogy az endometriózis a projekt tárgya lesz, a Rochester iGEM csapata a következő hónapokban új endometriózis tesztet dolgozott ki a betegség diagnosztizálására.

amikor a COVID-19 Az év elején sújtotta, a csapatnak további kihívásokkal kellett szembenéznie, mivel kutatásaik nagy részét online kellett végezniük, és találkozókat tartottak a Zoom segítségével. Ők is nem férnek hozzá a laboratóriumok, hogy teszteljék a tervek.,

“az egyik másik kihívás, amellyel szembesültünk, az volt, hogy egész nyáron személyes nedves labor legyen a tervezésünk fejlesztése és optimalizálása érdekében, de ősszel nem jutottunk be a nedves laborba” – mondja Martin. “Minden kezdeti tesztünket elvégeztük, de még nem volt esélyünk összeállítani ezt az egész vizsgálatot”

bár a világjárvány sok teszttervet megváltoztatott, a csoport részletes írásbeli protokollokat fejlesztett ki a kísérletek futtatásához és a felmerülő problémák elhárításához.,

egy új endometriózis teszt

a Rochester iGEM csapata által kifejlesztett eszköz hat biomarker kimutatásán alapul a menstruációs folyadékban, amelyek az endometriózisra utalnak.

A csapat létrehozott egy új típusú menstruációs csésze mintákat a menstruációs folyadék endometriózis betegek egy immunkromatográfiás vizsgálat—hasonló terhességi tesztet—, hogy megváltozik a színe alapján, vagy a jelenléte vagy hiánya a hat biomarkerek a menstruációs minta. Ez magában foglalja az Escherichia coli (E. coli) baktériumok törzsének használatát az egyes biomarkerek kimutatásához szükséges antitestek előállításához.,

“a szintetikus biológiai rész akkor jött létre, amikor létrehoztuk ezt a plug-and-play antitest rendszert” – mondja Martin. “Két antitestre van szükség az egyes biomarkerek kimutatására, és ez általában a teszt legdrágább része. Ehelyett baktériumokat használtunk antitestek olcsó előállítására.”

a csapat kifejlesztett egy képalkotó állomást is, amely csak egy mobiltelefon-kamera segítségével határozza meg a mintában lévő biomarkerek tényleges mennyiségét.,

a Rochester iGEM csapat tagjai a nemzetközi géntechnológiával módosított gépverseny részeként készülnek a végső bemutatóra. Balról: Emily Schiller ’21, Nello Gu’ 21, Emily Laskey ’21, Zivile Vebraite ’22, Gabe Isaacson ’21. A képen nem látható: Ethan Chen ’21, Linh Hoang’ 22, Isabel Lopez-Molini ‘ 22, Meghan Martin ’21, Helen Shammas ’22, Heather Shi ’22 és James Tang ’21. (University of Rochester photo / Meghan Martin)

a csoport elképzeli az orvosokat, akik a menstruációs csészével látják el a betegeket., A beteg hazavitte a csészét, és menstruációs mintát vett a következő időszakban. A beteg ezután visszahozza a mintát az orvoshoz, az orvos pedig elvégzi az endometriózis tesztet.

Ez az olcsó, nem invazív endometriózis-teszt potenciálisan kiegészítheti vagy akár helyettesítheti a műtétet diagnosztikaként, így hozzáférhetőbbé válik a nők számára szerte a világon.

Rochester csapata emellett kifejlesztette az endometriózis oktatási eszközeit az orvosok és a lakosság számára a betegség tudatosságának növelése és a további kutatások ösztönzése érdekében., Az egyik ilyen eszköz egy 42 változóval rendelkező prediktív modell, amely felhasználható önértékelés elvégzésére, mielőtt orvoshoz fordulna, vagy klinikai eszközként kiegészítené a fizikai tesztet. A csapat oktatási anyagai, amelyeket sok különböző nyelvre lefordítottak, mind nyílt hozzáférésű formátumban érhetők el.,

“megtudtuk, hogy sok endometriózisos beteg csak évekkel később volt tisztában betegségével, mert nemcsak a betegek nem ismerik magukat, hanem az orvosok sem voltak képzettek a betegségről” – mondja Heather Shi ’22, A mikrobiológia és az egészség, a viselkedés és a társadalom nagyja, aki a Rochester iGEM csapatának tagja.

a csapat munkáját dokumentálják és elérhetővé teszik a Wiki oldalukon, egy olyan formátumban, amely lehetővé teszi a jövőbeli hallgatók vagy fejlesztők számára, hogy felvegyék a tervezést és építsenek az ötletekre.

A “igazán kifizetődő” tapasztalat

ma Martin egészsége sokkal jobb., Középiskolai évei alatt laparoszkópos műtéten esett át, hátfájása és intenzív görcsössége csak két héttel a műtét után szűnt meg. De az egyik szerencsésnek tartja magát.

“bementem, azt hittem, hogy felesleges műtét” – mondja. “Nem hittem, hogy endometriózisom van, és heteket kellett töltenem a műtét után, ok nélkül. Az én esetemben szerencsés voltam, hogy megkaptam az eredményeket, és eltávolítottam az endometriózis szövetét.”

reméli, hogy Rochester iGEM projektje végül segíthet enyhíteni ezt a stresszt mások számára.,

“a projekt számomra a leghasznosabb dolog a betegséggel kapcsolatos tudatosság terjesztése” – mondja Martin. “Általában, amikor először megközelítem az embereket az endometriózisról, az emberek nem tudnak róla. Az a tény, hogy dolgozhatok egy olyan betegségen, ami személyesen érintett engem, és még mindig képes vagyok előrelépni a kutatásban, megismerni a betegséget és másokat oktatni, igazán kifizetődő volt.,”

2020 iGEM verseny frissítés

(Udvariasság, a University of Rochester iGEM csapat)

Frissített November 23, 2020: a következtetés, hogy az idei verseny, Rochester iGEM csapat már alaposan elismert, az eredmények egy aranyérmet, valamint több díjat is nyert. Az idei dzsemboriban összesen 248 csapat vett részt. Az észak-amerikai 42 csapat közül a Rochesteri csapat kapta a legtöbb díjat és jelölést összesen öt jelöléssel és két díjjal.,

a csapat eredményei a következők:

• Inclusivity Award
• legjobb diagnosztikai egyetemi projekt
• Legjobb Szoftver jelölt
• legjobb integrált emberi gyakorlatok jelölt
• legjobb oktatási jelölt

tekintse meg a teljes eredményeket online.

a Kutatók mesterséges gyöngyház baktériumokkal
Nacre, is ismert, mint a gyöngyház, rendkívül kemény, természetes anyag található kagylók, s gyöngy., A rochesteri biológusok kifejlesztettek egy innovatív módszert a nacre létrehozására a laborban-talán a Holdon.

a jövőbeli számítógépét baktériumok felhasználásával készítik?
a grafén forradalmi nanoanyag, amelynek felfedezése Nobel-díjat eredményezett. A grafit baktériumokkal való keverésével a kutatók a grafént könnyebbé és környezetbarátabbá teszik a termeléshez, előkészítve az utat a jövőbeli termékek és alkalmazások számára.,

A jobb antibiotikumokhoz vezető út: a “stresszes baktériumok” megértése
Anne S. Meyer Rochester biológus kutatása a baktériumok válaszai mögötti mechanizmusokról hatékonyabb antibiotikumokhoz és kevesebb antibiotikum rezisztenciához vezethet.