10月23日至26日,国际基因工程机器大赛(iGEM)在法国巴黎举行,来自全球50余个国家和地区的414支顶尖队伍共4000余人参赛,NWU-CHINA-A团队成功斩获全球金奖,这是西北大学代表队第三次获得该赛事的全球金奖。
此次获奖的NWU-CHINA-A团队由生命科学学院师生组成,雷蕾、李想、范铭沁、王弘靖、杨宇帆、瞿铱彤等6人赴法国巴黎参加线下盛会。
2017年起,西北大学iGEM NWU-CHINA-A团队便在国际赛场上频展头角,连续八年夺得喜人成绩,将三金三银两铜收入囊中。
国际基因工程机器大赛(iGEM)
该国际赛事是由美国麻省理工学院(MIT)于2003年创办,2005年发展成为国际性学术竞赛,旨在推动合成生物学(Synthetic Biology)发展,促进各国大学生在该领域的学习、交流与合作,是一年一度国际性合成生物学领域的顶级大学生课外学术创新科技赛事。其特有的趣味性和实际应用性,已吸引了包括哈佛大学、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校、牛津大学、剑桥大学等世界著名高校的年轻人踊跃参加。
自2007年起,北京大学、清华大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等国内知名高校陆续组队参赛,与来自世界各地的优秀大学生们同台竞技、展现风采。
此次参赛的NWU-CHINA-A团队是由来自生命科学学院的16名本科生、信息科学与技术学院(软件学院)的2名本科生组成,生命科学学院雷蕾副教授为团队指导教师(PI)、关锋教授为团队第二指导教师(Secondary PI)、辅导员范铭沁为领队教师(Instructor)。
关注罕见病 减轻患者负担
此次参赛项目——ExoCureMPS II:工程化外泌体递送IDS酶治疗黏多糖贮积症II型(MPSII)(ExoCureMPS II:Engineerd Exosome Delivery of IDS Enzyme to Treat MPS II)聚焦于一种罕见的X连锁隐性遗传疾病--黏多糖贮积症II型(MPS II)。该病由于基因突变导致溶酶体酶艾杜糖-2-硫酸酯酶(iduronate-2-sulfatase, IDS)缺乏,大量的糖胺聚糖(GAGs)聚积在组织和器官中,导致人体多个器官和系统发生病变。MPSII临床表型差异大,常见的临床表现包括肝脾肿大、呼吸系统缺陷、心脏病和部分神经系统受累等,发生中枢神经系统功能障碍的患者通常在20岁以内死亡。目前的治疗方法存在效果有限(重组酶无法进入血脑屏障)、费用昂贵和风险较高等问题。
基于上述背景,团队成员构建了工程化外泌体,以减少患者体内的GAGs贮积,为治疗MPSⅡ提供了一种新的技术手段和思路。
项目团队设计了pLVX-TAT-IDS质粒,并通过慢病毒转染技术将细胞穿透肽TAT与IDS基因同时整合在HEK293T细胞基因组中,培养一段时间后收集条件培养基,通过梯度离心、超速离心后,收集外泌体悬液。
通过Western Blot验证了外泌体携带IDS的含量。同时团队构建了体外单层细胞模型和体外血脑屏障模型,通过共聚焦荧光成像技术以及流式细胞技术,检测了细胞对于功能化外泌体的摄入情况,以及外泌体对体外血脑屏障模型的渗透效率。
在老师们的指导下,NWU-CHINA-A团队成员共同完成了选题、实验、社会实践、科普教育与Wiki网页制作等一系列赛事相关工作。比赛现场,NWU-CHINA-A团队代表通过Team Booth、Judging session、团队交流等方式将“ExoCure MPS II”项目从选题背景、实验结果与社会实践等方面进行宣讲展示,吸引了来自世界各国的评委、专家、学生前来观看。
八方支援 让他们更加应对自如
在比赛过程中,团队成员胸有成竹,针对评委提出的问题应对自如,展现出深厚的专业素养,赢得一致好评。
作为iGEM团队美工组成员的封雅婷说道:“我们从构思设计到最终呈现,从初稿到成品,每一次迭代都是团队协作和创新思维的结晶。金奖是对我们努力的肯定,也是我个人成长的宝贵财富。”
在项目推进的每一个至关重要的节点上,雷蕾与关锋老师凭借其深厚的专业素养和丰富的科研实践经验,为团队带来了极具价值的指导建议,生命科学学院糖生物学课题组为项目提供了强有力的技术支持,担任领队的范铭沁更是24小时随时在线。与此同时,勾俊杰、吴金澎、杨璐等优秀同学也在项目中积极分享经验,提出建议。学校更是倾力为参赛队伍提供场地设施与经费支持,为项目的顺利开展保驾护航。
“西北大学生命科学学院田静教授、医学院赵军龙副教授,西安交通大学的郭龙教授,西安市儿童医院儿科疾病研究所的杨颖副研究员,西安交通大学第二附属医院的刘悦笙医生等专家学者,也为我们项目的顺利开展提供了宝贵的学术指导与支持。”范铭沁介绍道。
四川盈嘉合生科技有限公司董事长、西北大学89级优秀校友华君长期以来为学校iGEM团队捐赠专项资金,用于支持团队建设发展。在本次大赛的过程中,团队与其相关负责人进行了深度交流,全方位地了解到市场的实际数据与需求,在产品终端及宣传形式上收获了较多启发。视频制作公司的制片人雷鹏和影视制作总监刘宏军也为项目添砖加瓦。
此外,还有北海康成医药科技有限公司、陕西慧康生物科技有限责任公司、西安优贝康生物技术有限责任公司、中国罕见病联盟、Sails of Hope组织、西北大学附属幼儿园、华豪丽晶幼儿园等各界力量的倾囊相助,他们的每一步援手都为项目的长远发展增添了新的活力与希望。
不止比赛 更多的是社会责任
项目前期,为了深化对MPSⅡ患者群体的了解、明确团队后续实践活动的聚焦点,团队有幸与中国罕见病联盟取得联系,获得了MPSⅡ领域的详细数据及信息。队员们不仅对黄爸爸、王妈妈等患者家庭进行了采访,还为他们送去关怀与帮助。
在校园内,团队还开展了以MPSⅡ和合成生物学结合的互动活动。通过黏土义卖、明信片交流、环益童行等多维度、深层次公益宣传活动,扩大了公众对各类罕见病的认知边界。
项目团队还面向大众设计了宣传手册,走进幼儿园,深入社区,以多种形式进行MPSⅡ疾病、罕见病以及合成生物学知识的科普,获得了较好反响。团队成员胡悦洋感慨说:“通过丰富多样的实践活动传递温暖,我深刻理解了罕见病家庭的不易和坚强,但同时也更感受到了社会对罕见病群体的善意和关怀。”
此外,NWU-CHINA-A团队将科研项目与我国传统文化瑰宝——糖画相融合,并携手“Sails of Hope”公益组织,前往英国牛津进行宣传。以更加鲜活、直观的形式,向世界展现了文化遗产与科研创新交相辉映的独特魅力。
在宣传项目成果的同时,他们也为古老的非物质文化遗产糖画赋予了新的生命,这一举措不仅加深了人们对中国传统文化的认识与理解,也彰显了科研创新在传承与发展传统文化中的积极作用。
“Once iGEMer,always iGEMer!”团队成员杨宇帆说道。经此一役,除了收获知识、技能、伙伴,其中清晰的科研定位以及合成生物学未来的发展,NWU-CHINA-A团队的每一个人已经有了更深层次的思考。
闪闪发光的金牌背后
凝结着无数人的心血
祝贺NWU-CHINA-A团队再创辉煌!
在实践中开出绚烂的青春之花