Descoperirea care poate schimba totul pentru cei cu boala Lyme

O echipă de elevi de liceu din statul Georgia, SUA, a reușit să uimească lumea științifică internațională cu un proiect considerat de unii specialiști drept un posibil progres major în detectarea timpurie a bolii Lyme, una dintre cele mai greu de diagnosticat afecțiuni infecțioase.

Inițiativa le aparține elevilor de la Lambert High School, o instituție de învățământ din zona metropolitană Atlanta, care a devenit cunoscută pentru performanțele sale academice și pentru laboratorul său de biotehnologie la nivel universitar.

La început, ideea adolescenților a fost privită cu scepticism. Cum ar putea niște elevi de liceu să rezolve o problemă medicală care îi provoacă pe cercetători de zeci de ani?

Cu toate acestea, tinerii nu s-au lăsat descurajați și au decis să își ducă proiectul mai departe, folosind tehnologia de editare genetică CRISPR. Ei au prezentat rezultatele muncii lor la competiția internațională iGEM (International Genetically Engineered Machine), un adevărat „olimpic al științei”, desfășurat anual de aproape două decenii și considerat una dintre cele mai importante platforme pentru biologia sintetică la nivel global. Ediția din acest an a avut loc la Paris.

Cercetătorii care au analizat proiectul spun că munca elevilor ar putea reprezenta un progres major, dacă rezultatele vor fi confirmate prin teste suplimentare, conform CBS News.

„Facem ceva în laboratorul nostru de liceu care ar putea avea un impact uriaș asupra a milioane de oameni. Nu este vorba doar de o notă bună sau de un proiect școlar. Este ceva care ar putea salva vieți”, a declarat Claire Lee, elevă în ultimul an de liceu și membră a echipei.

Elevii de la Lambert lucrează practic ca niște tineri ingineri geneticieni, manipulând ADN-ul și explorând limitele biologiei moderne.

Sub coordonarea căpitanilor echipei, Sean Lee și Avani Karthik, aceștia s-au specializat în biologia sintetică, un domeniu interdisciplinar care combină biologia cu ingineria, genetica și informatica.

Pentru a participa la iGEM, fiecare echipă trebuie să propună o soluție inovatoare la o problemă reală, cu impact asupra societății.

În cazul lor, problema aleasă a fost boala Lyme, care afectează anual aproape jumătate de milion de americani.

Dificultatea majoră este diagnosticarea timpurie: testele existente nu pot detecta boala în primele două săptămâni de la infectare, tocmai perioada în care tratamentul este cel mai eficient. Nediagnosticată la timp, boala poate provoca artrită, afectări ale sistemului nervos și probleme cardiace.

„Una dintre cele mai mari probleme este lipsa unui diagnostic rapid. Sunt oameni care trăiesc ani de zile fără să știe ce au. Am întâlnit persoane care au fost diagnosticate abia după 15 ani”, a explicat Avani Karthik.

Soluția gândită de elevi se bazează pe identificarea unei proteine specifice generate de infecție. Folosind CRISPR, aceștia au eliminat materialul genetic inutil pentru a „scoate la iveală” proteina-țintă, care ar putea fi apoi detectată cu un test simplu, asemănător celor de sarcină sau testelor rapide COVID-19. Experimentele au fost realizate pe ser de sânge simulat, iar rezultatele inițiale au fost promițătoare.

Mai mult, elevii au explorat și o posibilă abordare terapeutică, tot cu ajutorul CRISPR, pentru a bloca bacteria responsabilă de boală. Ideea lor pornește de la faptul că tratamentele actuale se bazează pe antibiotice, iar rezistența la acestea reprezintă o problemă tot mai mare.

Proiectul nu a fost lipsit de critici. Profesoara de biotehnologie Kate Sharer le-a spus de la început că este un demers cu risc foarte mare.

„Le-am spus că nu îmi pot imagina cum ar putea funcționa totul, dar am fost dispusă să îi ajut”, a recunoscut ea. Și alți specialiști consultați au fost sceptici, considerând că elevii încearcă să rezolve o problemă prea mare.

Totuși, echipa a beneficiat de condiții excepționale: un laborator modern, finanțat din fonduri publice și donații private, într-un district școlar prosper.

Programul iGEM de la Lambert este extrem de competitiv, cu aproximativ 100 de candidați pentru doar 10 locuri în fiecare an.

După luni de cercetări intense, în septembrie au apărut primele semne clare de succes.

Testele au indicat posibilitatea detectării infecției la doar două zile de la contact, mult mai devreme decât metodele actuale.

Deși este vorba doar de un „proof of concept”, rezultatele au atras atenția comunității științifice.

La competiția iGEM, desfășurată cu peste 400 de echipe din întreaga lume, elevii din Georgia au concurat cu proiecte spectaculoase, de la enzime pentru combaterea mucegaiului până la culturi agricole pentru Marte. În ciuda nivelului ridicat al competiției, proiectul lor a fost remarcat inclusiv de Drew Endy, profesor la Stanford University și cofondator iGEM.

„Anul acesta, ei par să fi dezvoltat un diagnostic mai bun pentru boala Lyme decât orice am văzut până acum. Tehnologia este aplicabilă multor alte afecțiuni”, a spus Drew Endy, într-un interviu acordat emisiunii 60 Minutes.

Marele premiu a fost câștigat de o echipă din China, de la Great Bay, însă Lambert a obținut premiul pentru cel mai bun instrument software și s-a clasat în top 10 licee participante, fiind singura echipă din SUA care a reușit această performanță.

Chiar dacă nu au câștigat trofeul suprem, elevii din Georgia au demonstrat că inovația nu ține cont de vârstă.

Munca lor ar putea deschide drumul către teste medicale mai rapide și mai eficiente, confirmând că următoarea mare descoperire științifică poate veni chiar dintr-un laborator de liceu.