学生にゲノムテクノロジーに関する新しい機会を提供

次世代シーケンサー（NGS）は、医療、農業、食品安全、その他の多くの分野に関する驚くべき洞察を提供し、学生がキャリアオプションを強化するためにこのテクノロジーにアクセスすることがますます必要になっています。そのために、イルミナのゲノム発見プログラム とBiocom CaliforniaのGeneration STEAMが提携し、サンディエゴ地域の高校にNGS教育を提供しています。

イルミナの企業社会責任のシニアマネージャーであるVanessa Light氏は、“Lab-in-a-Box”プログラムを開発して教師に権限を与え、学生に当社のテクノロジーを公開し、Biocom Californiaと提携して展開し、規模を拡大させたと述べています。イルミナのベンチトップシーケンサーで教師をトレーニングした後、シーケンサーを教室に持ち込んで学生の手に渡す機会があります。

Lab-in-a-Boxには、iSeq 100システムと、バイオテクノロジーラボで実施されるような強力な実験の実施に必要なすべての資料が含まれています。このプログラムは、業界のツール、傾向、キャリアに関する情報を共有することで、教師の育成もサポートします。

“これらのスキルやリソースを教師に利用してもらうことは重要です”と、Generation STEAMのプログラムマネージャーであるMikayla Ortega氏は述べています。“乗数効果があります：1人の教師に影響を与えると、40人から200人までの学生にリーチできます。そして、科学者、エンジニア、そして戦略的思考家として自分自身を見つめ始めます。

ゲノム発見の実践

サンディエゴ郡の16人の教師が、すでにLab-in-a-Boxをカリキュラムに取り入れています。1人は、Elizabeth Perkoskiです。Elizabeth Perkoskiは、オーシャンサイドのTitle 1学校 であるEl Camino High Schoolのキャリア技術教育（CTE）バイオテクノロジー教師です。

シーケンサーは素晴らしいですが、このプログラムでは多くの重要なスキルについて触れています。9年生を教えるPerkoski氏は述べています。学生たちは、DNAセグメントを増幅するピペット操作やPCRなどの基礎的なベンチサイエンス技術を学びました。シーケンスの仕組みを学び、バックエンドでバイオインフォマティクスを実行します。それはほんの少しのことで、実世界の体験を提供します。

シーケンス実験は、馴染みのあるシナリオ、すなわち食品汚染を中心に構築されています。その前提は、サラダが会議の出席者を病気にし、学生は感染拡大の原因となっている特定の野菜と病原体を特定しなければならないことです。クラスにはいくつかの野菜が与えられ、その表面を分析して答えを見つける必要があります。（スポイラー警告：トマトは大腸菌に感染しています。）

“彼らはそのストーリーを熟知しているので本当に興奮します”とPerkoski氏は述べています。ロメインレタスが棚から出ているのを耳にしたことがあるので、背景に何が起こっているのかがわかります。

STEAMパスウェイ

Perkoskiは、従来の生物学の教訓に代わるものとして、2019年にこのバイオテクノロジーユニットを設計しました。生態学、進化、細胞、DNAなど、9級のバイオ基準をすべてカバーしていますが、バイオテクノロジーのレイヤーは、学生が科学の応用方法をより良く理解できるようにしています。

このユニットは2クラスCTE認証の一部です。2番目のクラスであるキャップストーンは、学生がバイオテクノロジーエコシステムにさらに深く没頭し、科学者と会い、バイオテクノロジーキャンパスを訪れ、インターンシップに応募する機会を提供します。Perkoskiは、OceansideのMiraCosta Collegeと協力して、コースのクレジットを提供しています。

“MiraCostaはバイオマニュファクチャリングの学士号を取得しており、私にキャップストーンをデザインしてもらいたい入門コースがあります”とPerkoski氏は述べています。また、正式な研究室を設け、学生に研究におけるキャリアの可能性を紹介したいと考えています。タンパク質精製やELISA［酵素免疫吸着アッセイ］などの標準技術について学び、ラボノートも保管します。

生徒の成長を見ることは、彼女にとって重要なポイントです。初日には、その多くはバイオテクノロジーを定義することはできません。しかし、クラスが進むにつれ、科学と業界の両方に対する理解が深まります。場合によっては、個人がシーケンスワークフローの特定の部分に惹かれることがあります。コンピュータースキルを持つ子供は、バイオインフォマティクスに夢中になることがよくあります。さらに重要なのは、STEAMにおける学生のキャリアを想像する上で役立ちます。

“多くの学生、特に女子は、科学が苦手だと思っています”とPerkoski氏は述べています。頭の中にすでに植えられています。しかし、年末までに、彼らは自信と興奮を強く感じており、それは素晴らしいことです。

Perkoskiは、学生に、研究室での作業以外にもライフサイエンスの分野があることを理解してもらいたいと考えています。業界にはトレーナー、営業担当者、ライター、デザイナー、エンジニア、その他の専門家が必要です。サンディエゴには生物医学企業が多く存在するため、このすべてが裏庭に存在するのが一番です。しかし、より深いレベルでは、科学がクールであることを知って、彼らに逃げてほしいと思いました。

“私の目標は科学に興奮させることです”と彼女は言います。“このクラスを離れて何も覚えていない場合は、大丈夫です。でも、このクラスを離れて科学に興味を持ち、何かを解明したいと願うなら、それが私の目標です。勝ちました。

イルミナの長期的なミッションは、新興のライフサイエンスの労働力を育成し、装備を整えることにかかっています。Elizabeth Perkoskiのような教育者がゲノミクスの提唱者になるのを支援することで、次世代を育み、新しいキャリアの選択肢を提供します。STEAMとゲノム教育への公平なアクセスをどのように向上させているかについては、こちらをご覧ください。