Erfolg mit dem Schnelltest auf Malaria

Seit 2004 treten jedes Jahr im Oktober Studierende aus aller Welt in Boston zum Wettstreit an. Im Rahmen des „international Genetically Engineered Machine“-Wettbewerbs – kurz iGEM – stellen sie wissenschaftliche Projekte aus dem Bereich der synthetischen Biologie vor. Ziel dieser Projekte ist es, Lösungen für weltweite Probleme bereitzustellen, die auf der Entwicklung und Konstruktion von genetischen Bausteinen und biologischen Systemen basieren.

Interdisziplinäres Team von Studierenden

Eines der insgesamt 342 Teilnehmer-Teams in diesem Jahr kam von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Darin vertreten waren Studierende der Biologie und Biomedizin, der Humanmedizin und aus dem Studiengang Computational Mathematics. Als Projektthema hatten sie die Entwicklung eines Schnelltests zum Nachweis von Malariaerregern gewählt.

Die Tropenkrankheit Malaria fordert nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO jährlich etwa 400.000 Todesopfer. In Ländern mit eingeschränkter Gesundheitsversorgung ist es bis jetzt schwierig, Menschen mit einem verdächtigen Fieber schnell, einfach und flächendeckend auf Malaria zu testen. Das wollte das Team der JMU ändern.

Genaue Ergebnisse verbessern die Heilungschancen

Malaria wird von dem einzelligen Parasiten Plasmodium verursacht. Übertragen wird dieser durch eine Stechmücke der Gattung Anopheles. Allerdings existieren verschiedene Arten von Plasmodien, die beim Menschen unterschiedliche Formen von Malaria auslösen können. Plasmodium falciparum ist aufgrund des schweren Krankheitsverlaufs, den der Erreger verursacht, besonders gefährlich. Verschärfend kommt hinzu, dass Plasmodium falciparum inzwischen gegen viele der geläufigen Medikamente resistent ist.

„Wenn also dem behandelnden Arzt bekannt ist, ob eine Malariainfektion vorliegt, und, wenn ja, ob diese von Plasmodium falciparum verursacht wurde, kann er seine Therapie frühestmöglich anpassen und die Genesungschancen seines Patienten deutlich verbessern“, schreiben die Studierenden. Aus diesem Grund hat das iGEM-Team Würzburg einen Test entwickelt, der genau diese Fragestellungen beantworten soll.

Überzeugender Auftritt auf der Giant Jamboree

Um die Durchführbarkeit des Tests unter realen Bedingungen zu gewährleisten, haben die Studierenden ein Konzept für den Bau eines Geräts erstellt, welches den Schnelltest durchführen soll, und anschließend einen ersten Prototyp entwickelt. In dieser Maschine soll nach Zugabe von Patientenblut die Nachweisreaktion für den Erreger ablaufen. Das gesamte Projekt ist auf der Teamseite dokumentiert und kann von zukünftigen Teams aufgegriffen und weitergeführt werden.

Bei der Präsentation ihrer Entwicklung vor einem internationalen Publikum auf der sogenannten Giant Jamboree in Boston konnten die Studierenden die Wissenschaftler mit ihrem Schnelltest und dem gesamten Projekt überzeugen. Als Auszeichnung gab es dafür eine Silbermedaille der iGEM-Foundation.

Die Giant Jamboree bietet den iGEM-Teams aus der ganzen Welt die Möglichkeit, sich mit anderen Teams, Wissenschaftlern, Vertretern aus der Industrie und der iGEM-Stiftung auszutauschen. Die Themen, mit denen sich die Studierenden in ihren Projekten beschäftigen, sind breit gestreut. Sie reichen von Problemen wie beispielsweise der Umweltverschmutzung über resistente Krankheitserreger bis zu ungenügenden Diagnostikmethoden. 

Zur Lösung dieser Probleme erstellen und verwenden die meisten Teams in ihren Projekten molekularbiologische Bausteine, auch Biobrick genannt. Eine Bibliothek dieser Biobricks wird zentral in Boston verwaltet. So sind sie in der Wissenschaft weltweit verfügbar. Die Biobricksammlung ist ein Baukastensystem der synthetischen Biologie.