Projekt „ReMixHD“ Heidelberger Studierendenteam erfolgreich beim renommierten iGEM-Wettbewerb auf dem Gebiet der synthetischen Biologie

Ein Team Heidelberger Studierender hat mit großem Erfolg an einem renommierten Wettbewerb auf dem Gebiet der synthetischen Biologie teilgenommen, der International Genetically Engineered Machine Competition (iGEM). Die 16 Studentinnen und Studenten der Ruperto Carola überzeugten beim Finale in Paris (Frankreich) mit einer neuartigen, von ihnen entwickelten Methode der sogenannten Bioremediation, bei der eine bestimmte Bakterienkultur für den enzymatischen Abbau von Mischkunststoffen eingesetzt wird. Betreut wurde das Projekt „ReMixHD“ der jungen Forscherinnen und Forscher – sie gehörten zu den zehn besten Teams in der Sektion „Overgraduate“ – von Prof. Dr. Stefan Wölfl, Wissenschaftler am Institut für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie der Universität Heidelberg.

Weltweit steht die Recyclingindustrie vor der Herausforderung, gemischten Plastikabfall zu verwerten. Herkömmliche Technologien sind oft unzureichend bei der Sortierung von Mischkunststoffen und führen häufig zu Downcycling, Verbrennung oder Deponierung, wie das iGEM-Team der Universität Heidelberg erläutert. Um einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten und die Plastikverschmutzung zu bewältigen, haben die Studierenden im Rahmen des Projekts „ReMixHD“ einen innovativen Ansatz für die Wiederverwendung von gemischtem Plastikabfall entwickelt. Dabei kommen genetisch veränderte Pseudomonas-Bakterien zum Einsatz, um diesen Abfall in recycelbare Produkte umzuwandeln. 

Ziel ist es, diese Bakterien für die Bioremediation, also die biologische Entgiftung von Ökosystemen durch Organismen, zu etablieren. Sie sollen dabei als sogenannter Chassis-Organismus zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich um einen standardisierten Mikroorganismus, der als Wirt oder „Plattform“ dient und so verändert werden kann, dass er erwünschte Verbindungen produziert oder bestimmte Funktionen erfüllt. Ein digitales Abbild dieses Systems auf der Basis eines metabolischen Modells im Genommaßstab ermöglicht präzise Vorhersagen über die Arbeit der Pseudomonas-Bakterien. Nach Angaben von Prof. Wölfl sollen mithilfe dieser modifizierten Bakterienstämme in Zukunft verschiedene Arten von Kunststoffen abgebaut und recycelbare Biokunststoffe hergestellt werden, um eine Kreislaufwirtschaft zu fördern. Mitglieder des erfolgreichen Heidelberger Teams waren Studentinnen und Studenten aus den Bereichen Molekulare Biotechnologie, Pharmazie, Biochemie, Physik, Medizin, Informatik, Data and Computer Science.

Verschiedene Sponsoren sowie die Hans-Messer-Stiftung haben die Vorbereitung und die Teilnahme an dem Wettbewerb unterstützt. Beim iGEM-Finale, das im November 2023 auf dem Messegelände „Paris Expo Porte de Versailles“ stattfand, konnten die Studierenden der Universität Heidelberg die internationalen Jurorinnen und Juroren mehrfach überzeugen. Sie schafften es nicht nur unter die besten zehn Teams der Kategorie „Overgraduate“, sondern wurden auch in drei Unterkategorien ausgezeichnet: für das beste Projekt auf dem Gebiet der Bioremediation, für die Leistung im Bereich der synthetischen Biologie mit dem Preis für den „Best Composite Part“ sowie für den besten Impact für eine nachhaltige Entwicklung. Zudem erhielten sie eine Goldmedaille für herausragende Leistungen im allgemeinen biologischen Engineering und den ausgewählten Spezialisierungen. Insgesamt hatten sich 400 Teams aus 66 Ländern am weltweiten iGEM-Wettbewerb beteiligt. Die International Genetically Engineered Machine Competition wird seit 2003 von der gleichnamigen Stiftung durchgeführt und wendet sich an Studierende auf dem Gebiet der synthetischen Biologie.