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> 08 Cofinanciadores
Sobre este proyecto
Desarrollo de un kit personalizado que permita la detección de epítopos reactivos en la comida
Mostrar listado de necesidades
Material
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Mínimo | Óptimo |
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Material de laboratorio
IQS nos proporciona los laboratorios del departamento de Bioquímica para llevar a cabo la parte experimental. Sin embargo, el proyecto requiere de reactivos y servicios específicos que implican un gasto adicional.
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€ 2.000 | |
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Desarrollo de prototipo
El objetivo de este proyecto es el diseño y fabricación de un sensor completamente funcional. La estructura del hardware y el sistema analítico de detección se contemplan en este punto.
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€ 1.500 |
Infraestructura
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Mínimo | Óptimo |
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Inscripción al congreso
Una de las partes esenciales del certamen es la presentación del proyecto en el congreso iGEM Jamboree que reúne a las mejores universidades a nivel mundial. La participación en este evento conlleva el mayor coste de todo el proyecto y por eso necesitamos vuestra ayuda para conseguirlo.
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€ 7.000 |
Tarea
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Mínimo | Óptimo |
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Actividades de divulgación y promoción del equipo
Uno de los pilares del concurso es informar y concienciar a la población sobre la celiaquía y las dificultades que afrontan diariamente los afectados. Para ello, la realización de eventos y actividades divulgativas en escuelas, fundaciones, universidades, restaurantes, entre otros, es fundamental.
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€ 2.200 | |
| Total | € 3.500 | € 12.700 |
Imprescindible
Adicional
Información general
Somos un grupo de 12 estudiantes del máster de Bioingeniería en IQS-Universidad Ramón Llull. Durante este curso, y a raíz de la experiencia personal de uno de nosotros, hemos desarrollado un proyecto centrado en facilitar la vida a los celíacos.
¿Por qué iGEM?
El objetivo es presentar nuestra idea en el concurso internacional de biología sintética, iGEM (International Genetically Engineered Machine). Este certamen se celebra anualmente en Boston, Estados Unidos y a él acuden más de 300 equipos de las mejores universidades del mundo. Sin embargo, el prestigio de la competición radica en la red de comunicación que se forma entre científicos de diferentes ámbitos, lo cual supone un gran impulso en el desarrollo de proyectos como el nuestro. Complementar, comprender y tratar de solucionar los diferentes problemas que se presentan en la sociedad actual son la base de iGEM y son también los puntos clave que han despertado nuestro interés.
Celiaquía y HLA
La celiaquía es una enfermedad estrechamente relacionada con los HLA (Human Leukocyte Antigen), que son receptores que se encuentran en la superficie de casi todas las células del tejido de un individuo, incluyendo también los glóbulos blancos de la sangre. Estas moléculas cumplen con la función de diferenciar lo propio de lo ajeno y aseguran la respuesta inmune, capaz de defender al organismo de algunos agentes extraños que generan infecciones.
Dentro de la familia de HLA se encuentran los HLA-DQ, de los cuales existen muchas variantes genéticas. Como resultado, existen variantes de HLA-DQ que pueden reconocer las distintas secuencias de aminoácidos del gluten, llamadas epítopos, y presentarlos a las células T. Dichas células serán las responsables de generar una respuesta del sistema inmunológico. En concreto, el 25% de la población general tiene HLA-DQ capaces de reconocer epítopos derivados del gluten, pero tan solo un 1% de la población sufre celiaquía. Esto se debe a que la reacción inflamatoria puede ser desencadenada o no, por las células T, que reconocen el epítopo de gluten presentado por el HLA-DQ.
- Entender por qué determinadas células T generan una respuesta inflamatoria al reconocer un epítopo de gluten presentado por el HLA-DQ es fundamental para comprender el mecanismo de la celiaquía. Dado que el primer paso que desencadena la reacción inflamatoria es la unión de un epítopo de gluten al HLA-DQ, el desarrollo de un sensor personalizado para determinar epítopos reactivos podría ayudar a entender mejor la enfermedad a la vez que permitiría cribar aquellos alimentos que podrían desencadenar una respuesta inflamatoria en el paciente.
Descripción del proyecto. Características, fortalezas y diferenciales.
A día de hoy, existen varios sensores que permiten determinar la presencia de gluten en la comida. Sin embargo, existen muchas barreras que aún no se han superado:
- Debido a la gran variabilidad de los HLA-DQ, algunos pacientes reaccionan a cereales sin gluten, como la avena. Pueden existir variantes de HLA-DQ que reconocen epítopos que no pertenecen al gluten y que los presentan a las células T, derivando en una respuesta inflamatoria.
- Por otro lado, los alimentos fermentados pueden contener gluten digerido. Sin embargo, los péptidos antigénicos con potencial para desencadenar respuesta CD todavía están presentes en el alimento. En este contexto, los sensores actuales que utilizan anticuerpos (Ab) específicos de gluten no serían útiles.
- Los métodos actuales para la cuantificación de epítopos causantes de celiaquía implican el uso de caras técnicas de detección. Por ese motivo, sería necesario desarrollar un método para la identificación y cuantificación de epítopos reactivos que rebajara los costes.
El desconocimiento que rodea a la celiaquía supone un gran campo de investigación en el cual nos adentraremos en este proyecto.
- Se ha demostrado que la interacción de receptores HLA con epítopos reactivos tiene lugar en otras enfermedades, tales como la enfermedad de Chron y autismo. Los métodos de diagnóstico actuales implican el uso de anticuerpos naturales contra los péptidos reactivos. En ese contexto, el reconocimiento de nuevos epítopos y el entendimiento del mecanismo de interacción con el HLA puede ser de gran interés para entender los desencadenantes de estas enfermedades.
- Existen líneas de investigación que se centran en crear variantes de cereales modificadas genéticamente de tal forma que el gluten que contienen carece de epítopos reactivos. El reconocimiento de nuevos epítopos reactivos ayudaría a diseñar una variante de cereal que fuera completamente inocua para los celíacos.
- Por otro lado, estudios recientes consideran que una terapia con péptidos reactivos podría ser útil como tratamiento de celiaquía.
Todo ello quedará integrado en el diseño de un sensor de gluten personalizado, que desarrollaremos utilizando las herramientas de biología sintética. Para ello, se ha propuesto un modelo robusto de expresión del HLA del paciente, que se acoplará a un sensor, permitiendo la detección de epítopos reactivos. Los pilares que constituyen nuestro sensor se definen a continuación:
- Dado que el sensor está formado por el HLA natural del paciente, este permitirá la detección específica de epítopos reactivos, pertenecientes o no, al gluten. Hablamos pues de detección personalizada.
- El sensor permitirá detectar la presencia de epítopos reactivos de alimentos fermentados.
- Por otro lado, podría usarse esta metodología para el descubrimiento de nuevos epítopos reactivos y variantes alélicas.
- El diseño robusto del modelo, que únicamente requiere el DNA del paciente, abre una puerta para extender su aplicación a distintas enfermedades en las cuales el HLA está involucrado, así como a la creación de nuevas líneas de investigación para el diagnóstico, la detección y el conocimiento básico de este tipo de enfermedades.
Motivación y a quién va dirigido el proyecto
La experiencia personal de un miembro del equipo, nos acercó a la difícil situación de cambio que viven las personas diagnosticadas de celiaquía. En consecuencia, decidimos profundizar en el estudio de esta enfermedad y descubrimos que, sorprendemente, la celiaquía es un término que engloba una gran variedad de respuestas diferentes al gluten y a sus derivados. Esto nos conduce a la medicina personalizada.
La meta de nuestro proyecto es el desarrollo de un dispositivo para el uso diario de los celíacos, lo cual presenta además una gran potencialidad en investigación de la celiaquía y otras enfermedades.
Somos un grupo de estudiantes del Máster de Bioingeniería, con experiencia en diferentes ámbitos de la ciencia:
- Xavier Carol. Biotecnología
- Mireia Jordà. Farmacia
- Marta Clariana. Biotecnología
- Mireia Solà. Química
- Roger Compte. Biotecnología
- Coral García. Nanociencia y Nanotecnología
- Marc Expòsit. Biotecnología
- Jordi Chi. Biomedicina
- Victor Maull. Ingeniería de Sistemas Biológicos
- Júlia Quintanas. Biotecnología
- Eduard Martínez. Biotecnología
- Aitor Vega. Biotecnología
Respaldados por:
Nuestra estrecha relación con la biología está enriquecida por la diversidad de carreras que cada miembro ha estudiado. Esto nos permite observar el problema desde ángulos diferentes, trabajando cohesivamente para complementar nuestro conocimiento.
A nivel individual, todos nosotros tenemos contacto continuo con el laboratorio y hemos participado en diversos proyectos, nacionales e internacionales, con anterioridad.
Como equipo, llevamos un año trabajando juntos y conviviendo día a día como compañeros de clase. Esta relación se ve fortificada gracias a este concurso, que nos ofrece la oportunidad de realizar actividades complementarias, de divulgación y culturales, siempre relacionadas con lo que nos une: la ciencia.
Compromiso social
Salud y Cuidados
Nuestra meta es sumarnos a la rueda de la medicina personalizada, tratando de superar la clasificación clínica convencional. La incertidumbre que viven aquellas personas que son diagnosticadas de enfermedades como la celiaquía, viene dada en gran parte por la falta de conocimiento sobre las causas que la desencadenan y el cómo afecta a cada persona.
Objetivos de Desarrollo Sostenible
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Salud y bienestar
Garantizar una vida sana y promover el bienestar para todos en todas las edades
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Trabajo decente y crecimiento económico
Promover el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenible, el empleo pleno y productivo y el trabajo decente para todos
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Industria, innovación e infraestructuras
Las inversiones en infraestructura son cruciales para lograr un desarrollo sostenible.