Met een antibioticaresistentietest voor melkvee hebben studenten van de TU Delft met overmacht de jaarlijkse iGEM-competitie voor synthetische biologie gewonnen. Ze behaalden zowel de Grand Prize als acht hoofdprijzen op afzonderlijke onderdelen, blijkt uit een persbericht.

Hun idee heet Case13a en is gebaseerd op CRISPR-Cas, dé grote lifesciencehype van dit moment. Om precies te zijn gebruiken ze het recent ontdekte Cas13a-eiwit, dat RNA verknipt in plaats van DNA.

Ze zoeken hiermee naar RNA-sequenties die karakteristiek zijn voor antibioticaresistente veroorzakers van mastitis oftewel uierontsteking, de meest voorkomende kwaal in de melkveehouderij. Voor mastitis kunnen vele soorten bacteriën verantwoordelijk zijn, maar hun resistentiegenen zijn kennelijk tamelijk universeel - ze moeten immers allemaal opboksen tegen dezelfde standaard-antibiotica.

De detectie maakt gebruik van een unieke eigenschap van Cas13a. Als dit eiwit eenmaal op zijn doelsequentie zit, verandert er iets in de conformatie en gaat het ál het RNA verknippen dat het daarna nog tegenkomt. Chemisch gezien is dat RNA een negatief geladen ketenmolecuul en je kunt het zichtbaar maken door een positief geladen polymeer toe te voegen: de combinatie gaat klonteren (coäcervatie) en het monster wordt troebel. Heeft Cas13a resistentie aangetroffen en al het RNA verknipt tot kleine stukjes, dan treedt geen coäcervatie op en blijft het monster helder.

Als finishing touch hebben de studenten een originele manier bedacht om de test meerdere dagen houdbaar houdbaar te maken. Ze verpakken daartoe hun Cas13a in de intrinsiek wanordelijke TDP-eiwitten die door beerdiertjes (Tardigrada) worden gebruikt om langdurige uitdroging te overleven. In die beschermende omgeving kun je Cas13a ontdoen van water zonder dat het eiwit zijn vorm verliest en onbruikbaar wordt.

In het lab werkt het allemaal. Gezocht wordt nu naar een bedrijf dat deze proof of concept verder wil uitwerken en commercialiseren.

bron: TU Delft