Slováci a Česi porazili Cambridge aj Oxford. Vyhrali najprestížnejšiu svetovú súťaž svojho druhu

Tím 21 študentov z Masarykovej univerzity a Vysokého učenia technického v Brne sa stal historicky prvým česko-slovenským víťazom globálnej súťaže iGEM – najväčšieho a najprestížnejšieho podujatia v oblasti syntetickej biológie.

Na finále v Paríži porazili špičkové tímy z Cambridge či Oxfordu a odniesli si hlavnú cenu – Grand Prize v kategórii Overgraduate. Okrem toho získali aj tri špeciálne ocenenia: Best Agriculture Project, Best Plant Synthetic Biology a Best Presentation.

Čo je iGEM a prečo je to taký úspech?

Súťaž iGEM (International Genetically Engineered Machine) vznikla pôvodne ako experimentálny kurz na Massachusetts Institute of Technology v USA.

Dnes ide o celosvetové podujatie, ktorého cieľom je využiť syntetickú biológiu na riešenie reálnych problémov. Zúčastňujú sa ho univerzity z viac než 60 krajín, s viac ako 400 tímami ročne.

Finále, známe ako Grand Jamboree, sa konalo v priebehu októbra v Paríži. Odborná porota hodnotila nielen technickú kvalitu projektu, ale aj jeho spoločenský prínos, prezentáciu a inovatívnosť.

Ich cieľom bolo nahradiť sóju. Riešenie našli vo vodnej rastline

Projekt tímu iGEM Brno reaguje na čoraz väčší problém farmárov – vysokú cenu bielkovinového krmiva. Najčastejším zdrojom je sója, ktorá sa však v Európe pestuje minimálne a jej dovoz, najmä z Brazílie, prispieva k zničeniu prírodných ekosystémov.

Tím preto hľadal udržateľnú náhradu sóje a zameral sa na duckweed (žaburinku) – najmenšiu a najrýchlejšie rastúcu vodnú rastlinu sveta. Obsahuje podobné množstvo bielkovín ako sója, no dokáže vyprodukovať trikrát viac biomasy na rovnakej ploche.

Vytvorili „duckweed toolbox“, ktorý môže zmeniť poľnohospodárstvo

Keď študenti zistili, že genetická modifikácia duckweedu trvá bežne päť mesiacov, rozhodli sa tento proces zrýchliť a sprístupniť. Vyvinuli preto nový transformačný protokol, ktorý celý postup skráti na jeden mesiac.

Okrem toho vytvorili autonómny vertikálny kultivačný systém, ktorý je riadený cez mobilnú aplikáciu a šetrí výskumníkom až 2 hodiny práce na meter štvorcový týždenne.

Ďalším výstupom bolo izolovanie prirodzených génových regulačných oblastí duckweedu, čo má význam pri budúcom schvaľovaní geneticky upravených rastlín podľa novej európskej legislatívy o nových genomických technikách (NGT).

„Namiesto toho, aby sme vytvorili jeden produkt, vytvorili sme kompletný nástrojový set pre prácu s duckweedom. Ten môžu využívať výskumníci, startupy aj ďalšie iGEM tímy,“ vysvetľuje členka tímu Zdenka Vilhanová.

Parížske finále prinieslo triumf

Pred finálovým podujatím musel tím pripraviť rozsiahlu dokumentáciu vrátane prezentačného videa a odbornej wiki stránky. Ich projekt sa dostal medzi dva najlepšie v kategórii Overgraduate. V Paríži potom študenti vystúpili na hlavnom pódiu, kde počas desiatich minút odpovedali na otázky porotcov.

O víťazovi rozhodla viac než dvestočlenná medzinárodná porota, ktorá napokon udelila hlavnú cenu Brnu. Druhé miesto obsadil tím z Heidelbergu, minuloročný víťaz kategórie Undergraduate.

zdroj: iGEM Foundation

Za projektom sú tisíce hodín práce

Tím iGEM Brno vznikol v novembri 2024 po úspechu troch zakladateľov na iGEM Startup Showcase. Následne vybrali ďalších 18 študentov z Masarykovej univerzity a Vysokého učenia technického, aby spolupracovali na projekte.

Na projekte začali pracovať v januári 2025 a v laboratóriách a dielňach strávili spolu približne 21 000 hodín. Výsledok ich úsilia bol v Paríži ocenený ako najlepší poľnohospodársky projekt roka.

Niektorí členovia tímu plánujú s projektom pokračovať v rámci svojich diplomových prác. Zároveň zvažujú aj komercializáciu riešenia, najmä využitie programovateľného duckweedu v biotechnológiách.

Žaburienka z kontajnera: Ako vyzerá autonómna farma budúcnosti?

Ešte pred finále v Paríži sme sa so študentmi rozprávali o ich projekte s názvom NitroDuck, ktorého súčasťou je autonómna vertikálna farma ukrytá v lodnom kontajneri. Jej srdcom je geneticky modifikovaná žaburienka, ktorá rastie na močovke – vedľajšom produkte z chovu dobytka.

„Predstav si farmu s dobytkom, na ktorej stojí lodný kontajner. Vo vnútri sa nachádza 20 až 30 poličiek, na ktorých rastie geneticky upravená žaburienka. Tá premieňa amoniak z močovky na proteínovú biomasu. Močovka je teda živné médium, ktoré vzniká priamo na farme – zadarmo,“ vysvetlili nám autori projektu.

Cieľom je produkovať výživnú zložku krmiva priamo na mieste a odstrániť závislosť od drahej dovážanej sóje.

Lokálny proteín namiesto dovozu z Brazílie

Ekonomický prínos riešenia by mohol byť zásadný. Ako tím spresnil, jeden NitroDuck kontajner by týždenne pokryl kŕmnu dávku pre približne 15 dojníc. Zatiaľ ide o funkčný prototyp, ktorý študenti sami navrhli a zostrojili.

„Všetko – od hardvéru až po biologickú časť – vzniklo v tíme. Kultivačný systém sme navrhli tak, aby pracoval autonómne, bez potreby zásahu človeka. Sme len študenti, ale veríme, že táto technológia má budúcnosť.“

NitroDuck podľa nich rieši problém nielen ekonomický, ale aj ekologický. Zatiaľ čo dovoz sóje z Brazílie zanecháva výraznú uhlíkovú stopu, produkcia žaburienky je lokálna, predvídateľná a šetrná k životnému prostrediu.

Smer startup alebo presun do USA?

Financovanie projektu študenti čiastočne pokrývali cez sponzorov, zvyšok plánovali vyzbierať cez crowdfunding. Dlhodobo však zvažujú aj založenie startupu.

Zároveň pripúšťajú, že kvôli prísnej európskej legislatíve o GMO by sa ďalší vývoj mohol presunúť do USA. „V EÚ by komercializácia geneticky modifikovaných rastlín trvala roky a stála by milióny. V USA je to jednoduchšie – aj preto uvažujeme nad tým, že by sme vo vývoji pokračovali tam.“

Podľa študentov majú Česko aj Slovensko potenciál stať sa relevantnými hráčmi v syntetickej biológii, no chýba im silnejšia infraštruktúra a podpora. „Snažíme sa ukázať, že aj z Brna môžu prísť riešenia, ktoré majú svetový dosah.“

Čítaj viac z kategórie: Biznis a startupy