Angesichts der zunehmenden Bedeutung von Antibiotikaresistenzen (AMR) sowie des steigenden Missbrauchs von Breitbandantibiotika zielt unser aktuelles Forschungsprojekt darauf ab, einen Schnelltest zu entwickeln, mit dem sich mehrere Antibiotikaresistenzgene gleichzeitig in Patientenproben nachweisen lassen.

Unser Ziel ist es, medizinisches Fachpersonal dabei zu unterstützen, in kürzester Zeit ein geeignetes Antibiotikum bei bakteriellen Harnwegs- oder Wundinfektionen auszuwählen.

Unser Schnelltest nutzt die sogenannte „genetische Schere“, ein CRISPR-Cas-System, in Kombination mit anorganischen Nanopartikeln, die als Katalysatoren dienen. Diese Komponenten sind in ein intelligentes, chipbasiertes System integriert, dessen Ergebnisse entweder manuell oder über eine digitale Schnittstelle ausgewertet werden können.

Indem wir Kliniken und ambulanten Einrichtungen eine schnelle und effiziente Auswahl wirksamer Antibiotika ermöglichen, tragen wir zur Verwirklichung mehrerer Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung bei (https://sdgs.un.org/goals).

Zu diesem Zweck haben wir unser iGEM-Team in vier kleinere Gruppen mit Fokus auf verschiedene Teile des Projekts unterteilt. Eine Gruppe konzentriert sich auf die Identifizierung spezifischer Sequenzen, die auf Antibiotikaresistenzen hinweisen, während eine andere an der Optimierung des CRISPR-Cas-Systems arbeitet. Da wir den Einsatz anorganischer Katalysatoren planen, widmet sich eine dritte Gruppe der Synthese und Modifikation von Nanopartikeln. Die vierte Gruppe entwickelt das Chipsystem, für unseren System mit dessen Hilfe die Probenbeladung, der biochemische Test sowie das Testergebnis standardisiert durchgeführt werden können.

Über die technische Entwicklung hinaus befasst sich unser Team auch mit weiterreichenden gesellschaftlichen Auswirkungen des Projektes. Da wir ein Werkzeug für eine schnelle und leicht zugängliche DNA-Analyse schaffen wollen, müssen wir potenzielle Bedenken hinsichtlich der doppelten Verwendbarkeit sorgfältig abwägen. Ein Schnelltest, wie der Unsere hat viele positive Aspekte wie z. b. einen Zugang zu Diagnostik ohne spezielle Kenntnisse oder Ausrüstung bereitzustellen. Damit wäre einen Schritt in Richtung einer „Demokratisierung“ der Diagnostik gemacht, der speziell in ressourcenarmen Regionen erhebliche Vorteile böte. Andererseits erhöht der laienhafte Umgang mit Diagnosesystemen die Wahrscheinlichkeit von Fehlinterpretationen. Diese und andere potenzielle Risiken müssen bei der Entwicklung von Diagnosesystemen für die Anwendung im privaten Bereich sorgfältig abgewogen werden.

Um unser Projekt kontinuierlich zu verbessern, arbeiten wir aktiv mit Experten und potentiellen Nutzern zusammen. Wir stehen in Kontakt mit Fachkräften im Gesundheitswesen, um ein besseres Verständnis für die Interaktion mit Patienten und die Umsetzung in der Praxis zu gewinnen. Außerdem treffen wir uns mit anderen iGEM-Teams, da wir das dritte BFH European Meet-up ausrichten – ein jährliches, von Studierenden organisiertes Treffen für iGEM-Teams, bei dem diese sich vernetzen, gegenseitig Feedback geben und ihre Fähigkeiten in Workshops erweitern können. Darüber hinaus übernehmen wir eine pädagogische Verantwortung, indem wir an zahlreichen Veranstaltungen teilnehmen bzw. durchführen, in denen wir unser Projekt Studierenden und interessierten Laien vorstellen, Feedback und Anregungen einholen sowie das Interesse an der Wissenschaft wecken.