Lietuviai kuria revoliucinį metodą – sieks užprogramuoti žarnyno bakterijas

Jaunieji mokslininkai, šiemet jau antrą kartą atstovaujantys Lietuvai prestižiniame sintetinės biologijos konkurse iGEM (angl. International Genetically Engineered Machine competition), siekia išspręsti sudėtingą vaikų, sergančių įgimta liga fenilketonurija (PKU), mitybos problemą.

Vienam vaikui Lietuvoje, kuriam diagnozuota PKU, per metus skiriama apie 12 tūkst. eurų tinkamam maistui įsigyti. Tačiau tik 50 proc. sergančiųjų pavyksta visiškai laikytis tinkamo mitybos režimo, teigiama pranešime spaudai.

Sergant PKU dėl tam tikro fermento trūkumo žmogaus organizmas neperdirba amino rūgšties fenilalanino, todėl visą gyvenimą tenka laikytis griežtų mitybos apribojimų.

Problema ta, jog tokios amino rūgšties yra beveik visuose maisto produktuose: mėsoje, žuvyje, pieno ir grūdiniuose produktuose, todėl laikytis griežtos dietos yra itin sunku. Nesilaikant mitybos apribojimų, minėta amino rūgštis pradeda kauptis organizme ir dideli jos kiekiai sutrikdo normalią vaiko smegenų raidą – pasireiškia protinis atsilikimas, traukulių priepuoliai. Didžiąją dalį maisto sergantys PKU gauna specialių mišinių pavidalu, kuriuose yra subalansuotas amino rūgščių kiekis.

„Mūsų idėja yra palengvinti sergančiųjų dietą taip, kad jie tūrėtų gerokai daugiau pasirinkimų. Šiam tikslui pasitelkiame žarnyne natūraliai gyvenančias bakterijas, į jas „įdedame“ trūkstamą fermentą, kuris skaido fenilalaniną. Taip šios bakterijos tarsi kempinė susiurbia amino rūgšties perteklių ir kontroliuoja fenilalanino kiekį, kurį sveikų žmonių organizme atlieka fermentas. Sergantiems PKU reikėtų tiesiog kartą per mėnesį išgerti bakterijų mišinį tabletės ar jogurto pavidalu,“ – teigia Vilnius iGEM narys Karolis Šablauskas.

Dirbti su PKU iGEM komanda pasirinko todėl, kad Lietuvoje jau daug nuveikta gydant bei diagnozuojant šią ligą. Dėl PKU Lietuvoje yra tikrinami visi naujagimiai, o nustačius ligą, nedelsiant paskiriamas gydymas, kuris tęsiamas visą gyvenimą.  Komandos tikslas yra  plėtoti nuveiktus darbus ir toliau garsinti Lietuvos, kaip biotechnologijų šalies vardą.

„Mūsų kuriamas metodas bakterijoms suteiks tokių savybių, kurių paprastai jos neturi. Taip bakterijos taps sistema, kuri pirma nustato padidėjusį amino rūgšties kiekį, o vėliau jį sumažina. Šį metodą galima palyginti su automobilio klimato kontrolės sistema, kuri visą laiką palaiko nuolatinę temperatūrą. Tik šiuo atveju sistema yra sutalpinta bakterijoje,“ – aiškina K. Šabliauskas.

iGEM konkursas yra metinis tarptautinis sintetinės biologijos renginys, skirtas mokiniams, universitetų studentams bei universitetų absolventams. Komandos, sudarytos iš įvairių disciplinų atstovų, visą vasarą ruošia genetiškai suprojektuotas sistemas, naudodamiesi standartinėmis biologinėmis dalimis, vadinamomis Biobricks.

iGEM komandos dirba laboratorijose ir už jų ribų, kurdamos sudėtingus projektus ir pristatydamos mokslo idėjas visuomenei. Konkursas išskirtinis tuo, kad didžioji dalis atliktų projektų yra pritaikomi praktikoje, sprendžiant aktualias problemas aplinkosaugos, medicinos, gamybos ir kitose srityse.

2015 m. iGem konkurse pirmą kartą dalyvavusi VU studentų komanda pelnė aukso medalius. 2016 m. spalio pabaigoje komandų rezultatai bus pristatomi didžiojoje konferencijoje Bostone.