Universitatea din Rochester iGEM echipa a fost de lucru pe un neinvaziv endometrioza test. Endometrioza este o boală cronică dureroasă care în prezent poate fi diagnosticată doar prin chirurgie laparoscopică. Testul ar putea permite diagnosticarea mai devreme pentru milioane de femei cu această afecțiune., (Getty Images photo)

noul test de endometrioză, dezvoltat de studenții de licență de la Universitatea din Rochester în științele biologice, ar elimina necesitatea unei intervenții chirurgicale pentru diagnosticul de endometrioză.proiectul iGEM al Universității din Rochester încearcă să abordeze o problemă presantă din jurul endometriozei: istoric a fost foarte dificil de diagnosticat, mai ales din cauza lipsei de cunoștințe despre boala în sine.,”clinicienii primesc foarte puțin, dacă există, pregătire în școala Medicală și rezidențe cu privire la această afecțiune, prin urmare simptomele și plângerile sunt adesea nerecunoscute sau respinse”, spune Ashley Gubbels, chirurg ginecologic minim invaziv și profesor asistent de Obstetrică și ginecologie la Centrul Medical Rochester.ce este endometrioza?
țesutul care aliniază uterul se numește endometru. În mod normal, dacă o femeie nu rămâne însărcinată, acest țesut este vărsat în fiecare lună în perioada ei., În endometrioză, țesutul care arată și acționează ca implanturile de țesut endometrial în afara uterului. Acest țesut rătăcit răspunde la modificările hormonale ale ciclului menstrual. Se acumulează, se descompune și sângerează, determinând inflamarea sau umflarea țesutului înconjurător.

Ce cauzează endometrioza?
cauzele endometriozei sunt necunoscute. Unii cercetători cred că poate fi genetică, în timp ce alte cercetări analizează rolul pe care îl poate juca sistemul imunitar.care sunt simptomele endometriozei?,
„cea mai mare concepție greșită în rândul pacienților și clinicienilor deopotrivă este că perioadele ar trebui să fie dureroase, urmată de convingerea că endometrioza provoacă doar perioade dureroase”, spune Gubbels. „Endometrioza provoacă simptome în mai multe sisteme.”Deși simptomele fiecărei femei pot fi diferite, unele dintre cele mai frecvente simptome ale endometriozei sunt durerea și crampele din burtă sau partea inferioară a spatelui, fluxul menstrual greu, oboseala, infertilitatea, urinarea dureroasă și/sau mișcările intestinale în timpul perioadelor și greața.cum este diagnosticată endometrioza?,
chirurgia laparoscopică este în prezent singurul test de endometrioză pentru a obține un diagnostic de endometrioză. Un tub subțire cu o lentilă și o lumină la capăt este introdus într-o incizie în peretele abdominal al pacientului, permițând chirurgului să vadă în zona pelviană. „Diagnosticul definitiv al endometriozei necesită histologie din biopsii laparoscopice, o procedură invazivă”, spune Gubbels. „Proiectul iGEM al Universității din Rochester încearcă să ofere un test de diagnostic neinvaziv. Acest lucru ar putea permite diagnosticarea mai devreme pentru milioane de femei.”

cum este tratată endometrioza?,
opțiunile de tratament includ medicamente, intervenții chirurgicale sau ambele. Dacă simptomele sunt ușoare, pacientul poate avea nevoie doar de medicamente pentru durere. În alte cazuri, medicamentele pe bază de hormoni, cum ar fi pilulele anticonceptionale, pot fi capabile să încetinească endometrioza. Cu toate acestea, Gubbels spune: „există o concepție greșită că controlul nașterii tratează boala. Controlul nașterii ajută doar la gestionarea simptomelor și, din păcate, nu există nici un tratament.”Chirurgia laparoscopică poate fi o opțiune pentru eliminarea creșterii anormale a țesuturilor.,când Meghan Martin ’21, un biochimie și American limbajul semnelor dublu majore, a fost un al doilea de studentie in liceu, ea a început să se confruntă cu dureri intense, cronice. Un alergător avid și jucător de fotbal, ea a fost schilodit de crampe, greață, și spasme spate care a lăsat-o în imposibilitatea de a participa la sport ea a iubit.

„am fost întotdeauna foarte activ, dar aș merge la practică, iar apoi aș veni acasă și trebuie să mă așez pentru că spatele meu ar fi spasm atât de rău”, spune Martin., „Aș începe să vomit pentru că eram atât de greață și de multă durere.inițial, când a căutat ajutor, medicul i-a spus că sunt doar crampe de perioadă și că ar trebui să ia aspirină și să se odihnească suplimentar. Cu toate acestea, mama ei a simțit că se întâmplă ceva mai mult. După unele cercetări online, a descoperit că fiica ei prezenta simptome caracteristice endometriozei, o boală cronică în care țesutul similar cu țesutul care în mod normal liniile din interiorul uterului crește în afara cavității uterine.,singura modalitate de a ști cu siguranță dacă Martin a avut tulburarea, totuși, a fost ca ea să fie supusă unei intervenții chirurgicale.

„când am auzit că trebuie să mă operez pentru a-mi da seama de asta, am fost ca” nu, nu vreau să fac asta”, spune Martin. „Am avut o intervenție chirurgicală înainte pentru alte lucruri, dar a fost ultimul meu an de liceu în acel moment. Mă gândeam: „sună ridicol, nu am auzit niciodată de endometrioză.,astăzi, aproximativ 1 din 10 femei din întreaga lume sunt afectate de endometrioză în timpul anilor de reproducere, totuși chirurgia laparoscopică invazivă este singura tehnică actuală utilizată pentru a diagnostica—și apoi a trata—boala. Din cauza lipsei de conștientizare a afecțiunii și a cercetării în domeniu, multe femei pot experimenta o întârziere a diagnosticului de până la 11 ani de la debutul simptomelor. Aceasta poate însemna câțiva ani de durere pelvină, crampe severe și posibilă infertilitate, în timp ce țesutul asemănător endometrului crește în afara uterului.,

de rezolvare a problemelor cu biologia sintetică pentru a crea o endometrioza test

Nello Gu ’21 funcționează pe collapsable sterilizator UV design, parte a proiectului pentru a dezvolta un neinvaziv, ieftin test pentru a diagnostica endometrioza (Universitatea din Rochester foto / Meghan Martin)

Intra la Universitatea din Rochester Internaționale modificate Genetic Masini (iGEM) echipa.,la începutul anului 2020, Rochester a lansat o clasă compusă din 12 studenți pentru a concura într-o competiție mondială de biologie sintetică, cu scopul de a rezolva o problemă din lumea reală folosind idei biologice inovatoare. (Biologia sintetică implică crearea de noi părți sau sisteme biologice folosind materiale deja găsite în natură.) În cadrul concursului iGEM-desfășurat în acest an în perioada 14-21 noiembrie-studenții prezintă unui juriu proiectele pe care le-au proiectat și implementat.,Martin a fost membru al echipei iGEM din Rochester și, pe baza propriei experiențe, a sugerat grupului să abordeze ca proiect problema dificilă a diagnosticului de endometrioză.

„m-am gândit la endometrioză pentru că era o problemă mare pentru mine și știam că este o zonă care nu avea prea multe cercetări semnificative, dar care avea nevoie de cercetări semnificative”, spune ea.echipa iGEM a lui Rochester este consiliată de Anne S. Meyer, profesor asociat de biologie, care a fost consilier pentru echipele iGEM la Universitatea Delft din Olanda, unde a predat înainte de a veni la Rochester., Sub conducerea ei, echipele iGEM ale Universității Delft au primit numeroase premii notabile, inclusiv marele premiu la competiția iGEM din 2015.”iGEM este atât de unic ca o experiență de cercetare pentru studenți, deoarece studenții vin cu un proiect la alegere”, spune Meyer. „proiectele iGEM se desfășoară doar timp de nouă luni, ceea ce reprezintă un timp foarte scurt pentru a crea brainstorming, a planifica și a executa un proiect științific nou-nouț.,”

COVID-19 prezintă o provocare unică

După ce a decis că endometrioza ar fi obiectul lor de proiect, Rochester iGEM echipa a petrecut următoarele luni în curs de dezvoltare un roman endometrioza test pentru diagnosticarea bolii.

când COVID-19 a lovit la începutul anului, Echipa a fost întâmpinată cu provocări suplimentare, deoarece au fost nevoiți să conducă majoritatea cercetărilor online și să organizeze întâlniri prin Zoom. De asemenea, nu au avut acces la laboratoare pentru a-și testa desenele.,”una dintre celelalte provocări cu care ne-am confruntat a fost că trebuia să avem un laborator umed în persoană toată vara pentru a ne dezvolta și optimiza designul, dar nu am intrat în laboratorul umed până în toamnă”, spune Martin. Deși Pandemia A schimbat multe dintre planurile de testare, grupul a dezvoltat protocoale scrise detaliate pentru rularea experimentelor și depanarea problemelor care ar putea apărea.,

un nou test de endometrioză

dispozitivul dezvoltat de echipa Rochester iGEM se bazează pe detectarea a șase biomarkeri în lichidul menstrual care indică endometrioza.echipa a creat un nou tip de cupă menstruală pentru a colecta probe de lichid menstrual de la pacienții cu endometrioză și un test de flux lateral—similar cu un stick de test de sarcină—care își schimbă culoarea pe baza prezenței sau absenței celor șase biomarkeri din proba menstruală. Aceasta a implicat utilizarea unei tulpini de bacterii Escherichia coli (E. coli) pentru a produce anticorpii necesari detectării fiecărui biomarker.,

„partea de biologie sintetică a venit când am creat acest sistem de anticorpi plug-and-play”, spune Martin. „Aveți nevoie de doi anticorpi pentru a detecta fiecare biomarker, iar aceasta ar fi în mod normal cea mai scumpă parte a testului. În schimb, am folosit bacterii pentru a produce anticorpi într-un mod ieftin.echipa a dezvoltat, de asemenea, o stație de imagistică pentru a determina cantitatea reală de biomarkeri dintr-o probă folosind doar o cameră de telefon mobil.,

Rochester iGEM membrii echipei să se pregătească pentru prezentarea finală ca parte a International Genetic Mașină de competiție. De la stânga: Emily Schiller ’21, Nello Gu ’21, Emily Laskey ’21, Zivile Vebraite ’22, și Gabe Isaacson ’21. Nu imaginat: Ethan Chen ‘ 21, Linh Hoang ’22, Isabel Lopez-Molini ’22, Meghan Martin ’21, Helen Shammas ’22, Heather Shi ’22, și James Tang ’21. (Universitatea din Rochester foto / Meghan Martin)

grupul prevede medici care oferă pacienților cupa menstruală., Pacientul ar lua cupa acasă și ar colecta o probă menstruală în perioada următoare. Pacientul va aduce apoi eșantionul înapoi la medic, iar medicul va efectua testul de endometrioză.acest test ieftin de endometrioză neinvazivă ar putea completa sau chiar înlocui intervenția chirurgicală ca diagnostic, făcându-l mai accesibil femeilor din întreaga lume.echipa Rochester a dezvoltat în plus instrumente de educație pentru endometrioză pentru medici și publicul larg pentru a crește gradul de conștientizare a bolii și pentru a încuraja cercetările ulterioare., Unul dintre aceste instrumente este un model predictiv cu 42 de variabile care pot fi utilizate pentru a efectua o autoevaluare înainte de a consulta un medic sau ca instrument clinic pentru a suplimenta un test fizic. Materialele educaționale ale echipei, pe care le-au tradus în mai multe limbi diferite, sunt disponibile într-un format cu acces deschis.,

„am aflat că mulți pacienți cu endometrioză nu erau conștienți de boala lor decât ani mai târziu, deoarece nu numai că pacienții nu sunt conștienți de ei înșiși, dar și medicii nu au fost educați despre boală”, spune Heather Shi ’22, microbiologie și sănătate, comportament și societate major, care este membru al echipei iGEM din Rochester.

munca echipei este documentată și disponibilă pe pagina lor Wiki, un format care permite viitorilor studenți sau dezvoltatori să preia designul și să construiască ideile.

o experiență „cu adevărat plină de satisfacții”

astăzi sănătatea lui Martin este mult îmbunătățită., După ce a suferit o intervenție chirurgicală laparoscopică în ultimul an de liceu, durerile de spate și crampele intense au dispărut la numai două săptămâni după operație. Dar se consideră una dintre cele norocoase.”intrând în ea, am crezut că este o operație inutilă”, spune ea. „Nu credeam că am endometrioză și va trebui să petrec săptămâni de recuperare după operație fără niciun motiv. În cazul meu, am avut norocul să obțin rezultatele și să îndepărtez țesutul de endometrioză.”

ea speră că proiectul iGEM al lui Rochester poate ajuta în cele din urmă la ameliorarea acestui stres pentru alții.,

„cel mai satisfăcător lucru pentru mine în legătură cu acest proiect este răspândirea conștientizării despre boală”, spune Martin. „De obicei, când mă apropii de oameni despre endometrioză, oamenii nu știu despre asta. Faptul că am ajunge să lucreze la o boala care ma afectat personal, și încă să fie capabil să facă pași în cercetare și să învețe despre boala și educa pe alții a fost într-adevăr plină de satisfacții.,”

2020 iGEM concurs de actualizare

(Curtoazie de la Universitatea din Rochester iGEM echipa)

Actualizat 23 noiembrie 2020: Cu încheierea competiției din acest an, Rochester iGEM echipa a fost bine recunoscut pentru realizările lor cu o medalie de aur și mai multe premii. Un total de 248 de echipe au participat la jamboree din acest an. Din cele 42 de echipe din America de Nord, echipa Rochester a obținut cele mai multe premii și nominalizări în total, cu cinci nominalizări și două premii.,realizările echipei includ:

• Premiul de Incluziune
• cel mai bun proiect de licență de Diagnostic
• cel mai bun software nominalizat
• cele mai bune practici umane integrate nominalizat
• cel mai bun Educație nominalizat

vezi online rezultatele complete.

Cercetătorilor de a crea artificial mama-de-perla folosind bacterii
Sidef, de asemenea, cunoscut sub numele de mama-de-perla, este un extrem de dur material natural găsit în scoici și perle., Biologii din Rochester au dezvoltat o metodă inovatoare pentru crearea de perle în laborator—și poate pe lună.

computerul dvs. viitor va fi realizat folosind bacterii?
grafenul este un nanomaterial revoluționar, descoperirea căruia a dus la un Premiu Nobel. Prin amestecarea grafitului cu bacterii, oamenii de știință din Rochester fac grafenul mai ușor și mai ecologic pentru a produce, deschizând calea pentru produsele și aplicațiile viitoare.,

Un traseu de mai bine de antibiotice: înțelegere ‘, a subliniat bacterii’
Rochester biolog Anne S. Meyer cercetare în mecanismele din spatele bacterii răspunsurile ar putea duce la mai multe antibiotice eficiente și mai puțin rezistența la antibiotice.