iGEM 2020 - Team Maastricht

De Maastrichtse student Maxime van de Schoot blogt tijdens de iGEM competitie over de doorbraken, worstelingen, hoogte- en dieptepunten die haar team meemaakt in het ontwikkelen van een bacteriële pesticide tegen de eikenprocessierups maar die andere insecten die in eikenbomen leven niet de das om doet.

Copyright, iGEM
Thaumetopoea processionea, beter bekend als de eikenprocessierups.
Thaumetopoea processionea, beter bekend als de eikenprocessierups.

Blog 1: Sneeuwwitjes Appel voor de Eikenprocessierups

Datum: 03-09-2020
Enorme jeuk, uitslag, ademhalingsproblemen en oogklachten… Allemaal symptomen die veroorzaakt worden door de eikenprocessierups die elke zomer in grotere groepen terugkeert en jaarlijks meer dan 100.000 Nederlanders treft. In deze blog leggen we uit hoe we met behulp van synthetische biologie een oplossing proberen te vinden voor dit opkomend probleem. Met ons onderzoek doen we mee in de internationale iGEM competitie.

Elke zomer is het weer in het nieuws. De eikenprocessierups is in het land en dat begint de laatste jaren een serieus probleem te worden. De rups verpest niet alleen picknicks, maar beschadigt ook de flora, door de schors van eikenbomen te vernielen en te smullen van de bladeren. Voor zowel mensen als dieren vormen de rupsen een ernstig gezondheidsgevaar.

De rups is bedekt met kenmerkende brandharen, tot wel honderdduizenden haren per rups. Deze bevatten een eiwit dat allergische reacties van de huid en ogen veroorzaakt. Wanneer de rupsen voelen dat er gevaar dreigt door een verstoring, zoals de wind of iemand die het nest aanraakt, kunnen de haartjes in de lucht terechtkomen, met alle gevolgen van dien. Dit kan niet alleen leiden tot jeuk, maar alsof dat nog niet genoeg is, ook tot ernstige ademhalingsproblemen zoals astma-aanvallen. In extreme gevallen moeten de haartjes zelfs operatief verwijderd worden uit de ogen.

Op biotechnologie.nl bloggen vijf Nederlandse teams over hun deelname aan de iGEM competitie. Lees hier meer

Een arm met rode bulten en uitslag, veroorzaakt door de brandharen van de eikenprocessierups.
Rode bulten en uitslag, veroorzaakt door de brandharen van de eikenprocessierups.

De laatste drie decennia lijkt klimaatverandering de beste vriend van de eikenprocessierups te zijn. Met dank aan de zachte winters en droogte dat dit fenomeen met zich meebrengt kon de invasieve soort zijn originele grondgebied in Centraal-en Zuid-Europa uitbreiden. Zo heeft hij zich gesetteld in bijna heel Europa, en zelfs in delen van het Midden-Oosten. Dat is nogal een reis, nietwaar?

Tot op heden is er echter geen ideale manier om van de eikenprocessierups af te komen, en soms is het middel zelfs erger dan de kwaal. Veel van de nu gebruikte methodes zijn enorm duur, niet effectief genoeg, of niet specifiek genoeg voor deze rupsensoort. Zo kunnen de kosten oplopen tot wel 320 euro per boom.
Neem bijvoorbeeld biologische bestrijdingsmiddelen. Daarbij worden bacteriële pesticiden op bomen worden gesproeid, waar ze een niet-specifiek gif vrijlaten. Het middel doet niet alleen de eikenprocessierups de das om: het gif doodt ook andere insecten in de boom. Een andere methode die nu wordt ingezet, is nestverwijdering. Hierbij worden volledige nesten opgezogen met een grote stofzuiger en dan verbrand. Dit is niet alleen veel werk, maar is ook niet ongevaarlijk voor de verdelgers zelf. Brandharen vinden soms toch een weg door de beschermende kleding heen.

Wagen voor de verdelging van de eikenprocessierups
Biologische bestrijding van de eikenprocessierups uitgevoerd door gespecialiseerde verdelgers, die wij mochten interviewen over de huidige problemen van het bestrijden van de rups.

In een team van dertien studenten van de Universiteit Maastricht gaan we op zoek naar het ei van Columbus. We werken aan een genetisch gemodificeerde, bacteriële pesticide die specifiek is voor de eikenprocessierups, en ook nog eens milieuvriendelijk. Onze biologische pesticide richt zich op genen die alleen voorkomen in eikenprocessierupsen, die zij nodig hebben om te overleven. Het pesticide schakelt die genen uit, waardoor de rups sterft.

Om dit voor elkaar te krijgen zijn we van plan om gebruik te maken van een mechanisme dat in alle cellen zit: RNA-interferentie. We ‘programmeren’ als het ware een stukje RNA (genetische code) om dit specifieke gen in de cellen van de rups op te sporen en alleen die te vernietigen. Op die manier willen we ervoor zorgen dat de groeiende populatie van de processierups inkrimpt, zonder dat andere soorten last hebben van het pesticide.

Om ons onderzoek uit te kunnen voeren hebben we natuurlijk geld nodig, want: geen geld, geen Zwitsers. We zijn er trots op dat ons projectvoorstel een beurs van $5500 heeft gewonnen van de internationale natuurbeschermingsorganisatie Revive & Restore. Daarnaast zamelen we geld in met onder andere een crowdfundingcampagne. Geld inzamelen voor onderzoek tijdens een pandemie is zeker geen kinderspel… maar dat is een verhaal voor in een andere blog.

Portretfoto's van de leden van iGEM team MSP Maastricht
Team MSP Maastricht met de klok mee: Juliette Passariello-Jansen, Eva Thielecke, Marta Rubina, Lianne Granston, Saga Björnör, Silvio Bonni, Maxime van de Schoot, Dasha Shumkova, Cyrille Sébert, Lars Robeerts, Larissa Markus, Ronja Haikarainen, Rafaella Kosta en begeleiders Benjamin Heidt en Erik Steen Redeker.