נבחרת הטכניון לתחרות הביולוגיה הסינתטית iGEM שהתקיימה בסוף אוקטובר בפריז זכתה במדלית הזהב הכוללת של התחרות: טכנולוגיה לבלימת נשירת שיער הנגרמת מטיפול כימותרפי * סטודנטים מאוניברסיטת תל אביב זכו במדליית זהב על פיתוח חדש שמאפשר תכנון יעיל ומדויק של מולקולות רנ"א שליח, כך שהם יתבטאו בצורה רק בתאי המטרה (למשל בגידול סרטני)
Success to the Israeli teams in the competition synthetic biology שהתקיימה בפריז. סטודנטים מאוניברסיטת תל אביב זכו במדליית זהב על פיתוח חדש שמאפשר תכנון יעיל ומדויק של מולקולות רנ"א שליח, כך שהם יתבטאו בצורה רק בתאי המטרה (למשל בגידול סרטני). בנוסף מתוך מאות נבחרות מרחבי העולם (כולל אוניברסיטאות מובילות כגון MIT והווארד), הנבחרת זכתה בפרס המודל המצטיין.
The team included 11 students from the Faculties of Engineering, Exact Sciences and Life Sciences, led by Captain Efi Mora from the Department of Biomedical Engineering. המנחה המקצועי של הנבחרת הוא פרופ' תמיר טולר מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית. חברי הנבחרת: אפי מורה, טל צפוני, יהודה לנדוא, יולי הגני ורועי עובדיה מהפקולטה להנדסה, ומהפקולטות למדעי החיים, מדעי המחשב ומדעי החברה: דוד ברייר, ניתאי עד-אל, אילן אדלשטיין, יואב נבון ורועי מנדל.
A competition for innovative ideas in the field of synthetic biology
iGEM היא תחרות עולמית בתחום הביולוגיה הסינתטית, שבה כל צוות הוגה רעיון חדשני שמטרתו לפתור בעיה כלשהי בתחום הביולוגיה הסינתטית ומממש אותו בפועל ע"י שימוש בכלים הנדסיים, ביולוגיים וחישוביים באופן הדומה לפיתוח של חברת הזנק. חבר השופטים מורכב בדרך כלל מחוקרים ומדענים עם ניסיון רב בתחום, שחלקם השתתף בעבר בתחרות, או שהנחה קבוצות בתחרות.
חברי הנבחרת מסבירים כי המרנ"א (רנ"א שליח) זו מולקולה שהיא מעין שלב ביניים בין החומר הגנטי (הדנ"א) והחלבון. היא מקודדת את הרצף שהריבוזום "מפענח" ומתרגם לחלבון בתהליך שנקרא "תרגום". חיסוני הקורונה של חברת פייזר ומודרנה הדגימו את היתרונות של שימוש במולקולות מרנ"א ברפואה. בין השאר מדובר במולקולה שהיא בטוחה (בשונה ממולקולת הדנ"א שיכולה לעבור אינטגרציה לגנום ולכן לשנות את החומר הגנטי שלנו) ומודולרית יחסית – כלומר ניתנת ל"תיכנות" בקלות (בשונה מחלבונים) על מנת לפתור בעיות שונות.
לכן, כיום השימוש במרנ"א לפתרון בעיות נוספות שהן יותר מסובכות מפיתוח חיסונים, כגון טיפול בסרטן, מצית את הדמיון של החוקרים בתחום. למשל, אם נוכל לתכנן מולקולת מרנ"א שמתבטאת רק בתאים סרטניים נוכל לקודד עליה רעלן שיהרוג תאים סרטניים אבל לא יפגע בתאים בריאים. זוהי משימה מאוד מאתגרת, שכן מולקולות מרנ"א נוטות להתבטא בצורה דומה בכל סוגי הרקמות.
תכנון סלקטיבי ואוטומטי של מולקולות מרנ"א
פרופ' תמיר טולר, המנחה של הנבחרת הסביר את האתגר המדעי שעמו התמודדה הנבחרת של אוניברסיטת תל אביב: "החלטנו לפתח מנוע חישובי שמאפשר תכנון אוטומטי של מולקולת רנ"א שתתבטא באופן סלקטיבי. בין השאר הכלי מאפשר לתכנן בצורה יעילה מבנה רנ"א (מעין מתג) שימנע את התרגום של המולקולה בתאים לא רצויים. המבנה נפתח בעקבות אינטראקציה עם מולקולות מרנ"א שייחודיות לתא המטרה ושנבחרות על סמך אחד האלגוריתמים שפיתחנו".
אפי מורה, קפטן הנבחרת, מוסיף: "בשביל להתמודד עם האתגר הנבחרת פיתחה שורה של מודלים חישוביים, שהמטרה שלהם לתאר תהליכים פיזיקאליים שמולקולת המרנ"א עוברת במהלך הפעילות שלה. בין השאר יצרנו מודל לקיפול העצמי של המולקולה, את האינטראקציה שלה עם הטריגר, ואת האינטראקציה שלה עם הריבוזום. כמו כן, על סמך המודלים הללו פיתחנו אפליקציה חישובית שחוקרים בתחום יכולים להשתמש בה בקלות על מנת לתכנן מוצרים מבוססי מרנ"א".
"בשביל להוכיח את היכולות של הכלי שפיתחנו ערכנו ניסויים בשלוש אורגניזמים שונים: הבקטריה אי-קולי, שמר האפייה ותאי יונקים. הניסויים הדגימו לראשונה את הפוטנציאל של הפלטפורמה. בין השאר הדגמנו בפעם הראשונה יכולת לשפעל מולקולת מרנ"א על ידי מרנ"א אחר בתא אאוקריוטי (תא בעל גרעין סגור בתוך מעטפת גרעינית). כמו כן הדגמנו שיפור ביצועים יחסית לתוצאות שפורסמו לאחרונה במגזין מוביל בתחום הביולוגיה הסינטטית," מסביר מתן ארבל, המתרגל של הנבחרת ודוקטורנט בפקולטה למדעי החיים, שגם השתתף בעבר בתחרות.
The many achievements of the team were also recognized in additional forums for the IGEM competition. Among other things, the team won the outstanding poster award at the first Israeli synthetic biology conference. In addition, a patent was submitted based on the models that the team developed. Also, the Lonza company, which was enthusiastic about the potential of the project, is part of the sponsors of the project with the aim of continuing the development in cooperation.
Technion's team for the iGEM synthetic biology competition: technology to stop hair loss caused by chemotherapy
The Technion team also won a gold medal and two awards for best manufacturing and best measurement, and also won six nominations in other categories, and also reached the top 10 in the overgrad age category.
הסטודנטים בקבוצה מהנדסים חיידקים ייעודיים שיפיקו באופן תעשייתי חומר בולם נשירה וישלבו חומר זה בשמפו ובמוצרים אחרים. השנה חברים בנבחרת הטכניון 12 סטודנטים מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, מהפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב, מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית ומהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט. נבחרת הטכניון לשנת 2022 קיבלה לאחרונה special grant (Impact) given to only a small part of the teams participating in the global competition, based on their expected impact on humanity.
Every year the group chooses an innovative project in the field of synthetic biology, and this year the team deals withSubstances that inhibit hair loss caused by chemotherapy. כימותרפיה, אחד הטיפולים העיקריים בסרטן, כרוכה בפגיעה ברקמות בריאות – פגיעה המובילה בין השאר לנשירת שיער. נבחרת הטכניון ל- iGEM עובדת על הוכחת היתכנות של ייצור מעבדתי של דקורסין (Decursin) ושל שילובו בתכשירים ובהם שמפו, קרם וכו'. לחומר זה תכונות רבות ובהן דיכוי דלקת, בלימת סרטן ומניעת אפופטוזיס (מוות מתוכנת) של תאים, לרבות תאי שיער.
Today the molecule is produced from a rare seasonal flower grown in Korea in an expensive and inefficient process. The student group is an engineer Bacteria that will produce decorsin industrially, and this substance will be incorporated into anti-shedding preparations.
The iGEM competition was founded in 2004 at MIT to give students, mainly in undergraduate studies, an opportunity to experience scientific and applied research in the world of synthetic biology. Since its inception, the competition has been held in Boston. In the previous two years, due to the Corona epidemic, it was held online. Now it will be held for the first time in Europe, at the fair center Paris Expo - Porte de Versailles.
השנה ישתתפו בתחרות יותר מ-300 קבוצות מרחבי העולם ובהן שלוש קבוצות ישראליות – הטכניון, אוניברסיטת תל אביב ואוניברסיטת בן גוריון. הקבוצה הישראלית הראשונה הוקמה בטכניון בשנת 2012 בהנחייתו של פרופ' רועי עמית, חבר סגל בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, המנחה עד היום את נבחרת הטכניון.
במרוצת השנים זכו נבחרות הטכניון במדליות זהב רבות, אך לדברי פרופ' עמית, "מעבר להשתתפות ולזכייה חשוב להבין שחלק מהפיתוחים של נבחרות הטכניון כבר מתורגמים לפסים יישומיים ומסחריים ולהשפעה ממשית בעולם. אחת הדוגמאות הבולטות היא Koracell, שהוקמה על בסיס הטכנולוגיה שפיתחו הסטודנטים שלנו לקראת תחרות iGEM בשנת 2019. הקבוצה פיתחה טכנולוגיה חדשנית לייצור Honey without bees using a transgenic bacterium. This technology makes it possible to precisely plan the texture and taste of the honey, and in addition is a platform for imitating other natural metabolic processes.
The group left inCrowdfunding campaign, where it offers unique designed products related to synthetic biology as well as workshops and lectures by group members in synthetic biology, private lessons for high school students and more.
https://www.youtube.com/watch?v=Y84V-NIKBeA
