تتلاقى علوم الأحياء وعلوم الكمبيوتر والهندسة في Schällemätteli

في سويسرا، بدت فكرة ETH زيورخ بإنشاء قسم للنظم الحيوية في بازل غير قابلة للتحقيق لفترة طويلة.

واليوم تجد مكانها في مبنى جديد حيث تتلاشى الخطوط الفاصلة بين علم الأحياء وعلوم الكمبيوتر والهندسة، ويركز الباحثون بشكل متزايد على التطبيقات الطبية.

منظر مثير للإعجاب ينتظر أول زوار مبنى BSS الجديد.

مباشرة بعد منطقة الاستقبال، تنغمس في مساحة مضيئة ومتجددة الهواء بشكل مدهش، وهو ردهة رائعة يغمرها الضوء ويعلوها سقف زجاجي شفاف.

وفي نهاية هذا المدخل الضخم، يوجد درج حلزوني يصل إلى الطوابق العليا.

الانطباع هو وجود عدد لا حصر له من خطوط الربط، ولكن هذا مقصود تمامًا: إنها حيلة يتداولها المهندسون المعماريون لتشجيع التواصل والتفاعل بين مجموعات البحث.

في الوقت الحالي، تمتلئ الردهة بالطلاب الذين يسافرون على ظهورهم، ويشق بعضهم طريقهم عبر المسار المنحني إلى الحانة الصغيرة المريحة.

الباحثون الذين ينتظرون المصعد يتوقفون لإجراء محادثة قصيرة قبل الذهاب إلى محطات عملهم.

موقع واحد والعلامة التجارية BIOS + لمعاهد IRB و IOR و EOC

ريناتو بارو: "يمثل هذا المبنى تتويجا لرحلة غير عادية"

يوجد في وسط الأذين ريناتو بارو e سفين بانكي.

السابق، وهو الآن أستاذ فخري في علم الأحياء الجزيئي، لا يزال معجبًا بشكل واضح بالمفهوم المعماري.

"عندما دخلت إلى مبنى BSS وأرى كل هذه المكاتب والمختبرات ومنصات البحث المشتركة، يبدو لي أن كل الوقت والجهد الذي استثمرناه في إنشاء قسمنا كان يستحق ذلك حقًا"كما يقول.

تم تعيين ريناتو بارو كأول مدير لمركز علوم وهندسة النظم الحيوية (C-BSSE) في عام 2006، وأصبح لاحقًا أحد القوى الدافعة في إنشاء قسم علوم وهندسة النظم الحيوية (D-BSSE) في ETH.

"بالنسبة لي، يمثل هذا العقار تتويجًا لرحلة غير عادية"، إنه يدعي.

معرض الصور ، افتتاح مركز أبحاث "بللي"

سفين بانكي: "في كل طابق مزيج من مجموعات البحث بدلاً من المجالات المواضيعية"

"من مرحلة التصميم، كان هدفنا هو إنشاء مبنى تشجع فيه جميع المكونات المختلفة التفاعل والتبادل العلمي"، يتابع بانكي.

هذا العام، سيتولى زمام القسم ويومئ برأسه كثيرًا عندما يتحدث، مما يؤكد أيضًا كيف ساهم جميع الأساتذة الحاضرين باستمرار في بناء شيء جميل يعتمد على مفهوم أصلي: "لقد قررنا أن كل طابق يجب أن يحتوي على مزيج من مجموعات البحث بدلاً من تنظيمه حسب مجالات الموضوع."

فيديو ، "ورنيش" مقر معاهد EOC و IOR و IRB

البيولوجيا التجريبية والحسابية النظرية والهندسة الحيوية على اتصال وثيق

ينقسم القسم إلى ثلاثة مجالات رئيسية (علم الأحياء التجريبي، وعلم الأحياء الحسابي النظري، والهندسة الحيوية)، ويضم كل طابق من المبنى مزيجًا من علماء الأحياء التجريبيين، وأخصائيي المعلومات الحيوية، والمهندسين الحيويين، الذين يعملون في المكاتب والمختبرات المجاورة.

"لقد أدركنا بسرعة أن إحدى المزايا الرئيسية لـ D-BSSE هي جمع مجالات البحث الثلاثة هذه تحت مظلة واحدة لتشجيع المجموعات على التواصل مع بعضها البعض. والآن بعد أن أصبحنا جميعًا تحت سقف واحد، أصبح من الأسهل الاختلاط والتفاعل."يقول بانكي.

"هذا هو تعدد التخصصات في العمل، وهو يجذب الباحثين من جميع أنحاء العالم".

في بيلينزونا قطب متميز في علوم الحياة

باحثون من 42 دولة، حالات نيكو بيرينوينكل وتانيا ستادلر

توظف D-BSSE حاليًا علماء من 42 دولة مختلفة.

على سبيل المثال، يقع مختبر العمليات الحيوية التابع لسفين بانكي على نفس مستوى المجموعة التي يقودها نيكو بيرينوينكل.

وكلاهما من المؤيدين الأقوياء لمهمة القسم الخاصة، والتي تسعى إلى الجمع بين البحث الأساسي في علوم الحياة مع منهج الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، مع دمج عنصر التكنولوجيا والهندسة أيضًا.

يتخصص بانكي في تقنيات التصغير لهندسة العمليات الحيوية، والتي يمكن استخدامها لاكتشاف المتغيرات الخلوية المحسنة والتحكم فيها صناعيًا.

من ناحية أخرى، يجمع بيرينوينكل بين الرياضيات وعلوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي مع علم الأحياء والطب.

وتشمل تطبيقات أساليبه الحسابية القدرة على توصيف ووصف الأمراض الفيروسية على المستوى الجزيئي.

أثبتت نماذجه أنها أداة مفيدة للغاية أثناء جائحة فيروس كورونا.

ولعب بالتعاون مع تانيا ستادلر، أستاذ التطور الحسابي في D-BSSE ورئيس المجموعة الاستشارية العلمية السويسرية لكوفيد-19، دورًا مهمًا في الجهود المبذولة لتحديد المتغيرات الجديدة للفيروس ومتابعة تطورها وانتشارها.

في لوغانو مفترق طرق مبتكر بين العلوم البشرية والطبيعية

الخلايا والعضيات والكائنات الحية الدقيقة التي لها خصائص غير موجودة في الطبيعة

يعتمد عمل الباحثين في D-BSSE على أسس بيولوجيا الأنظمة.

هدفها هو توليد فهم شامل لعمل الخلايا والأعضاء والكائنات الحية والعمليات الزمنية والكيميائية الحيوية التي تبقيها على قيد الحياة.

ولدراستها، يستخدم الباحثون عادة مجموعات كبيرة من البيانات، التي يتم إنشاؤها بواسطة تقنيات عالية الإنتاجية مثل أجهزة تسلسل الحمض النووي، بالإضافة إلى النماذج الرياضية والمحاكاة الحاسوبية.

تلعب بيولوجيا الأنظمة أيضًا دورًا مهمًا في خط البحث الثاني لـ D-BSSE.

هذه هي البيولوجيا التركيبية، والهدف الرئيسي منها هو إنتاج خلايا وعضويات وكائنات دقيقة ذات خصائص جديدة غير موجودة في الطبيعة، والعديد منها يقدم فوائد طبية محتملة.

يعد أطول ناطحة سحاب في سويسرا معبدًا للابتكار

الخيوط الرئيسية: اللقاحات والأجسام المضادة لعلم المناعة الاصطناعية وتقنيات المختبر على الرقائق

إن عمل D-BSSE في الهندسة الحيوية، والذي يستخدم الحمض النووي لتنظيم الخلايا والكائنات الحية، له هدف عملي بنفس القدر.

وتشمل النتائج الملموسة لهذا البحث اللقاحات والأجسام المضادة لعلم المناعة الاصطناعية، فضلا عن زراعة الخلايا التي يمكن أن تساعد في مكافحة الاضطرابات الأيضية، والمنصات المصغرة مثل تقنيات المختبر على الرقاقة.

"اثنان من مجالات العمل الرائدة في قسم بازل لدينا هما الهندسة الحيوية وعلوم البيانات الحسابية"يقول بانكي، الذي كان جزءًا من قسم علوم وهندسة النظم الحيوية منذ عام 2009.

"ومن المنطقي أن نظهر لطلابنا أيضًا فوائد الجمع بين هذين المكونين."

بالفيديو ، البرج 2 المستقبلي لمقر شركة روش في بازل

نشأت فكرة ETH في عام 2000 على الرغم من شكوك الصحافة في زيورخ

بدأت فكرة إنشاء معهد أبحاث العلوم الحيوية في ETH Basel في الظهور في عام 2000.

إذا نظرنا إلى الوراء، فمن الواضح مدى جرأة هذه الرؤية.

وبنفس القدر من الذكاء كان قرار ETH Zurich بتحويل D-BSSE إلى قسم منفصل في بازل في عام 2007 وتزويده بتمويل آمن طويل الأجل.

بطبيعة الحال، لم يكن تطور قسم علوم وهندسة النظم الحيوية دائمًا مفروشًا بالورود: في عام 2003، على سبيل المثال، ذكرت صحيفة نويه تسورخر تسايتونج في بعض المقالات أن مشروع إنشاء موقع ETH في مدينة راينلاند كان يواجه صعوبة .

أعربت الصحيفة عن دهشتها من خطط ETH Zurich لإنشاء قسم متكامل للهندسة الحيوية أو الهندسة الطبية الحيوية في بازل: "مثل هذه الفكرة العظيمة تبدو غير قابلة للتحقيق تقريبًا."

لكن ثبت أن شكوك الصحفيين لا أساس لها من الصحة.

الابتكار وعلوم الحياة؟ المستقبل ... "الكنز الصغير" لأرغاو

من موقع Rosental إلى مبنى BSS في حرم علوم الحياة الحالي

حدثت المرحلة التالية من تطوير D-BSSE مع الانتقال من موقع Rosental إلى مبنى BSS في حرم Schällemätteli لعلوم الحياة.

مع اكتساب بيولوجيا الأنظمة والبيولوجيا التركيبية قوة جذب واستمرار المعرفة في هذه المجالات، هناك تركيز متزايد على ترجمة نتائج البحوث الأساسية إلى تطبيقات طبية.

"اليوم، غالبًا ما تتمتع بيولوجيا الأنظمة بفهم عميق لكيفية عمل الخلية بحيث يمكنها توفير معظم المعلومات للتحكم في العمليات الرئيسية داخل الخلية.""يشرح بارو.

"باستخدام هذه الخبرة، يمكن لعلماء الأحياء الاصطناعية إعادة برمجة الخلية لأداء مهمة جديدة. وفي المستقبل، يمكن استخدام هذه الخلايا المعاد برمجتها لأغراض علاجية."

4,2 مليار فرنك أكثر من مركز التطوير في سيسليرفيلد

نجاح البحوث الترجمية في أطر ممارسات التصنيع الجيدة

لكن مثل هذه الخلايا لا يمكن استخدامها في المرضى إلا إذا تم إنتاجها وفقًا للمعايير الدوائية الأكثر صرامة.

قبل النقل، لم يكن لدى D-BSSE البنية التحتية اللازمة لهذا الغرض، ولكن مبنى BSS الجديد مجهز بمنشأة GMP، أي ممارسات التصنيع الجيدة.

"وهذا يعني أنه يمكننا الآن الانتقال إلى المرحلة الانتقالية لبحثنا""، يقول بارو.

"من خلال العمل في ظل ظروف GMP، يمكننا تحسين الخلايا المعاد برمجتها وتنقيتها بحيث يمكن استخدامها في التجارب السريرية."

ما هي قيمة قطاع علوم الحياة في سويسرا الناطقة بالإيطالية؟

العلاج الطبي بمساعدة جامعة ومستشفى بازل الجامعي

تتم إدارة هيكل GMP أو ممارسات التصنيع الجيدة الجديد بواسطة ETH Zurich بالتعاون مع جامعة بازل ومستشفى بازل الجامعي.

إنه يوفر للباحثين بيئة خاضعة للرقابة الصارمة لإنتاج منتجات العلاج الجيني والخلايا والأنسجة التي تلبي المتطلبات التنظيمية للتجارب السريرية البشرية.

تم تسهيل هذا التطور نحو البحث الترجمي أيضًا من خلال الموقع الجديد لـ D-BSSE في حرم علوم الحياة في Schällemätteli، والذي يقع في المنطقة المجاورة مباشرة لمستشفى جامعة بازل، ومستشفى جامعة بازل للأطفال وBiozentrum بجامعة بازل. باسل.

ويخطط قسم الطب الحيوي في جامعة بازل ومركز أبحاث صحة الطفل في مدينة راينلاند أيضًا لبناء مقر جديد قريب.

وينبغي أن يؤدي هذا القرب إلى تسريع ترجمة البحوث البيولوجية إلى تطبيقات طبية.

الابتكار الرئيسي لمنطقة الطب الحيوي في ميراندولا