Renar avloppsvatten från antibiotika
Rester av antibiotika går i dag rakt ut i Östersjön. Nu har en grupp studenter från bland annat KTH arbetat fram en metod som renar utsläppsvattnet.
KTH och handledaren Johan Rockberg har för fjärde året varit värd för ett lag av studenter från KTH, Karolinska institutet och Konstfack som deltar i iGEM, en internationell tävling i syntetisk biologi.
2018 års lag bestämde sig för att hitta ett sätt att bryta ner föroreningar av antibiotika.
Metoden de tog fram vann första pris för bästa miljöprojekt vid finalen i Boston. Idén att arbeta fram en metod för vattenrening kom från studenterna själva.
Josephine Berg, tredjeårsstudent på KTH:s civilingenjörsutbildning med inriktning teknisk kemi, var en av de tjugo medlemmarna i laget.
– Vi blev chockade när vi såg att reningsverken inte hade någon metod för att ta bort läkemedelsrester, samtidigt som man vet att fiskar, ja hela ekosystemet påverkas. I vissa fall har det även uppmätts läkemedelsrester i dricksvattnet, säger Josephine Berg.
Laget har arbetat i labbet på AlbaNova. Johan Rockberg och hans doktorander har funnits i bakgrunden med kunskap och kontakter.
– Poängen är att studenterna får möjlighet att utveckla sitt helt egna projekt. De definierar och äger problemet och finner själva lösningen, säger Johan Rockberg.
Johan Rockberg är universitetslektor i antikroppsteknik och riktad evolution. Han forskar om hur man kan förändra proteiners egenskaper.
– I år kunde jag ge feedback kring syntetisk biologi, men studenterna har också haft stöd av handledare och experter runt om i världen som de fått hitta själva.
När lagen ska sättas samman försöker lagledaren att hitta en så mångfaldig grupp som möjligt.
– Laget söker aktivt efter folk med olika bakgrund. Studenter som går första eller sista året, som representerar olika discipliner. Det brukar vara elva, tolv nationaliteter i lagen, säger Johan Rockberg.
Lagmedlemmen Vilma Lagebro går fjärde året på civilingenjörsprogrammet inom bioteknik.
Hon berättar att laget under vårterminen 2018 brainstormade fram sin projektidé.
Sedan läste de på och skaffade olika infallsvinklar, pratade med intresseorganisationer, myndigheter, reningsverk och forskare.
Det var inte bara själva reningsmetoden som prisades i tävlingen iGEM, utan även studentgruppens arbete med att få in feedback från olika experter.
Arbetet i labbet gjordes under sommarmånaderna.
– Det var väldigt kul att få göra ett projekt från grunden, att börja med att hitta olika problem som skulle kunna lösas med syntetisk biologi, säger Vilma Lagebro.
Reningsmetoden Biotic Blue utgår från en typ av jästsvamp som finns i skogen.
Svampen bryter ner cellulosa som har en liknande struktur som antibiotika.
– Problemet var att enzymet bröt ner antibiotikan väldigt långsamt, så vi ville få det att gå snabbare. Vi ville också fokusera mer specifikt på vissa sorters antibiotika, berättar Josephine Berg.
Svampens DNA innehåller enzymet lackas.
Studenterna tog gener från svampen och förde över dem till en typ av jäst som går att odla i labb.
De skapade syntetiskt DNA, som sedan modifierades.
Enzymet klipper itu antibiotikamolekylen i småbitar som inte längre är aktiva.
Men enzymet måste också fungera i reningsverk där det passerar stora kvantiteter av vatten.
Om enzymet skulle sköljas ut blev metoden för dyr. Enzymet kopplades därför till magnetiska kulor.
– Tack vare magnetismen fångades kulorna upp och kunde återanvändas i flera omgångar under ett visst antal cykler, berättar Josephine Berg.
En del av tävlingen handlar om att sprida intresse och kunskap för syntetisk biologi i samhället. Josephine Berg och Vilma Lagebro ingick i den del av laget som tog fram ett brädspel och en barnbok, ”Charlie och det magiska mikroskopet”.
De gav sig också ut på stan med ett litet labb.
– Vi stod med ett picknick-bord på Drottninggatan och extraherade DNA ur en kiwi. Det kom en massa människor och tittade, folk som inte skulle ha kommit till ett event på KTH, säger Vilma Lagebro.
Dagarna i Boston, där finalen hölls, var en stor upplevelse.
– Det var helt otroligt. Vi hade ju jobbat med projektet länge och visste att det var bra, men jag hade ändå inte förväntat mig den feedback vi fick. Många tyckte att metoden borde finnas vid alla reningsverk om tio år, säger Josephine Berg.
Studenterna har nu återgått till sina studier och en del av teammedlemmarna har lämnat Sverige.
De har inte möjlighet att själva se till att metoden börjar användas på reningsverk.
Men Johan Rockberg tror att metoden mycket väl kan spridas i större skala i framtiden.
– Skulle det komma ett krav på att rena vattnet från läkemedelsrester så skulle en lösning som den här vara mycket åtråvärd, även om den behöver förfinas, säger han.
Johan Rockberg konstaterar att laget på kort tid har visat potentialen i reningsmetoden, samtidigt som de även har tagit fram en affärsplan och patentstrategier i samarbete med KTH Innovation.
– Det som är fint med tävlingen iGEM är att allt material och dokumentation är ”open-source” och görs därmed tillgängligt för alla. Protokoll och experiment finns tillgängliga. Laget visade hur problemet kan lösas, och nu kan ett annat lag, forskare eller en entreprenör ta det vidare.
Många studenter som Johan Rockberg talat med under åren tycker att iGEM är det bästa tävlingsprojekt de arbetat med.
– När studenter har lämnat in ett iGEM-projekt vet de att de är kapabla att lösa problem, både teoretiskt och praktiskt. Och det här laget har inte bara löst ett problem, utan även fått bekräftelse på att de är ”bäst i världen”.
Text Ann Patmalnieks
Foto Håkan Lindgren
KTH Magazine 14 JANUARI, 2019