https://bezpecnostpotravin.cz/igem-svetova-soutez-v-synteticke-biologii-a-nase-ceske-uspechy/

Vydáno: 18. 8. 2025
Autor: BIOTRIN
https://bezpecnostpotravin.cz/files/2025/08/iGEM_lista-300x131.jpg 300w, https://bezpecnostpotravin.cz/files/2025/08/iGEM_lista-768x336.jpg 768w" alt="" width="914" height="400" class="wp-image-86007" style="box-sizing: border-box; height: auto; max-width: 100%; border: 0px; display: inline-block; vertical-align: bottom; color: rgb(150, 92, 6); contain-intrinsic-size: 3000px 1500px;" loading="lazy" decoding="async" />

iGEM (angl. International Genetically Engineered Machine) je celosvětová komunita lidí se společným zájmem o syntetickou biologii. Tedy obor, v němž vědci a studenti navrhují, modelují a „staví“ nové biologické systémy podobně, jako inženýři konstruují stroje. Organizace podporuje vzdělávání a pořádá mezinárodní soutěže, v nichž týmy z celého světa proměňují své nápady v reálná řešení.

Soutěž iGEM je dnes největším mezinárodním kláním v oblasti syntetické biologie a propojuje studenty, vědce i nadšence napříč kontinenty. Vznikla před více než dvaceti lety, konkrétně v roce 2003 na Massachusettském technologickém institutu (MIT), původně jako letní kurz, ve kterém studenti navrhovali jednoduché genetické systémy. Dnes je z ní globální platforma s více než 300 týmy ročně, které si samy vybírají témata a na projektech pracují celý rok. 

Účastníci využívají standardizované úseky DNA nazývané BioBrick. Ty lze kombinovat podobně jako LEGO kostky a vytvářet tak nové biologické systémy. Týmy mohou využít stávající BioBricks nebo navrhovat vlastní moduly, které se ukládají do veřejného katalogu standardních biologických částí. Projekty pokrývají široké spektrum témat, od vývoje biosenzorů pro detekci toxinů a patogenů, přes konstrukci mikroorganismů schopných rozkládat plasty, až po inovace v medicíně a produkci bioaktivních látek. Hodnotí se nejen vědecká kvalita a originalita, ale i bezpečnost, etické aspekty a schopnost srozumitelně komunikovat výsledky veřejnosti. 

Vyvrcholením soutěžního roku je iGEM Grand Jamboree, což je několikadenní mezinárodní kongres, kde týmy prezentují projekty formou posterů, přednášek a demonstračních ukázek a soutěží o medaile i speciální ceny, například Best Environment Project či Best Education & Public Engagement.

Česká republika se poprvé zapojila v roce 2015, kdy tým ze Západočeské univerzity v Plzni a Univerzity Karlovy získal zlatou medaili za systém detekce migrace nádorových buněk. Diagnostika mobility nádoru je složitá kvůli nízkému výskytu cirkulujících nádorových buněk (CTC) a komplexnosti jejich povrchových markerů. Projekt usiloval o zjednodušení diagnostiky pomocí IOD proužku, tj. diagnostického nástroje založeného na modifikovaných kvasinkách, které rozpoznávají antigeny a prostřednictvím mezibuněčné komunikace vytvářejí logickou síť schopnou identifikovat jedinou nádorovou buňku s požadovaným profilem markerů mezi miliony ostatních. Afirmativní lokalizace CTC spouští globální reakci, projevující se viditelným shlukováním, což může významně zkrátit dobu potřebnou pro stanovení diagnózy.

Výrazného úspěchu dosáhla také Generace Mendel z Brna, složená ze studentů Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity, Fakulty informačních technologií VUT a Univerzity Komenského. S projekty CYANOTRAP (2020) a PHOSCAGE (2021) pro odstraňování sinic a fosfátů z vody získala zlaté medaile a umístila se v Top 5 kategorie Environment. CYANOTRAP je mobilní zařízení využívající geneticky modifikované bakterie Bacillus subtilis, které pomocí funkčních celulosomů lyzují sinice a detoxikují jejich toxiny. PHOSCAGE využívá geneticky upravené bakterie Bacillus subtilis k sekvestraci fosfátů z vody, které akumulují ve formě polyfosfátů uvnitř bakteriálních mikrokompartmentů (BMC). Enzym polyfosfátkinasa, uzavřený uvnitř těchto BMC, přeměňuje fosfátové ionty na polyfosfáty, čímž brání jejich remetabolizaci a zvyšuje skladovací kapacitu bakterií.

V roce 2025 pracuje tým iGEM Brno, vedený Pavlem Dvořákem z Masarykovy univerzity, na projektu využívajícím vodní rostlinu okřehek k fixaci dusíku z močůvky. Okřehek (angl. duckweed) je drobná, rychle rostoucí kvetoucí vodní rostlina, která dobře snáší vysoké koncentrace dusíku a fosforu. Cílem výzkumu je pěstovat upravený okřehek přímo v močůvce, čímž se dusík udrží v oběhu, omezí se jeho únik do prostředí a současně vznikne krmná biomasa pro zvířata. Tým se snaží geneticky modifikovat okřehek pomocí transpozonů, tedy DNA sekvencí schopných měnit svou pozici v genomu, a tento přístup vychází z nejnovějších vědeckých poznatků.

Do soutěže v roce 2025 vstupuje také pražský tým BohemiaBio, složený ze studentů a vědců z Univerzity Karlovy, Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (ÚOCHB) a Vysoké školy chemicko-technologické v Praze (VŠCHT). Pod vedením Kláry Hlouchové, Tomáše Pluskala a Kamily Zdeňkové studenti vyvíjí geneticky upravené mikroorganismy schopné produkovat klíčové aromatické a hořké látky používané při výrobě piva jako ekologickou alternativu k tradičnímu chmelu. Tento biotechnologický přístup umožňuje produkci látek ve fermentačních nádobách za kontrolovaných podmínek, což by mohlo výrazně snížit spotřebu zemědělské půdy a vody a zároveň zajistit stabilitu a konzistenci chuti piva. 

Finále letošního ročníku se uskuteční v říjnu 2025 v Paříži za účasti dvou týmů z České republiky. Držíme jim palce.

Řešené projekty propojují nejmodernější metody syntetické biologie s principy udržitelnosti, přičemž se klade důraz na bezpečnost, etiku a otevřenou komunikaci s odbornou i laickou veřejností. iGEM tak není jen soutěží, ale také inkubátorem inovací, řada projektů se proměňuje ve start-upy, patenty nebo vědecké publikace.


Zdroje: 

Zdroj článku: BIOTRIN