L'heure du bilan a sonné. Après trois mois de travail intensif, quels résultats avons-nous obtenus ? Dans ce dernier billet de blog estival, l'équipe iGEM de la KU Leuven présente son projet innovant : HEKcite.
La fin approche et les émotions sont mitigées. C'est exaltant de voir notre projet, fruit de trois mois d'efforts à temps plein, prendre forme. Pourtant, iGEM n'arrive qu'une fois dans une vie, et cette expérience unique touche à sa fin.
Pour contextualiser, iGEM (International Genetically Engineered Machine) est la compétition mondiale incontournable en biologie synthétique. Plus de 300 équipes universitaires se réunissent à Boston pour innover avec des systèmes génétiquement modifiés. Avec onze camarades de la KU Leuven, je fais partie de l'équipe belge cette année. Les blogs précédents ont couvert nos débuts, nos échecs et nos activités extras-laboratoire. Aujourd'hui, fin d'été oblige, place aux résultats scientifiques et à HEKcite.
Comme relaté auparavant, sélectionner le projet final a pris du temps. Rétrospectivement, cela semble perdu, mais nécessaire pour convaincre l'équipe. L'idée m'est venue simplement : reproduire le rythme cardiaque dans d'autres cellules. Voici une explication simplifiée de HEKcite.
Le cœur humain bat de manière rythmée pendant environ 80 ans. Ce rythme varie selon l'environnement : température, adrénaline... La fréquence cardiaque s'ajuste via des impulsions électriques générées par le nœud sinusal, dans l'oreillette droite.
Ces cellules "pacemakers" régulent les contractions cardiaques grâce à des canaux ioniques : pores membranaires laissant passer des ions spécifiques. Leur ouverture/fermeture module le rythme. Une molécule liant ces canaux peut ainsi altérer la fréquence cardiaque.
C'est ce mécanisme que nous avons visé dès le début de l'été. Nous avons modélisé ce rythme dans des cellules sans activité électrique native, en étudiant littérature et canaux clés : timing, impacts...
Ce système oscillant offre de vastes applications. Nous l'avons orienté vers la surveillance thérapeutique des médicaments. Certains traitements requièrent des doses précises : trop peu d'effet, trop d'effets toxiques. Actuellement, contrôlés par prises de sang invasives et lentes.
HEKcite transforme cela : cellules battantes réagissant à des médicaments via canaux ioniques. Implantées en capsule sous-cutanée, elles oscillent au rythme sanguin. Un capteur mesure ces variations en continu, relié à un bracelet et smartphone. Ces dispositifs existent déjà !
Sur trois mois, nous avons réalisé une preuve de concept : transfection de trois canaux ioniques dans cellules HEK humaines. Via patch-clamp, nous avons confirmé un rythme autonome.
Tests médicamenteux ont modulé le rythme : plus rapide ou lent. HEKcite permet une surveillance dynamique en temps réel, lisible sur smartphone.
L'année scolaire reprend, le temps presse, mais notre projet est solide pour Boston. L'équipe est prête pour les États-Unis. À suivre !
