Біологія, інформатика та інженерія сходяться в Schällemätteli

У Швейцарії ідея ETH Zurich створити кафедру біосистем у Базелі довгий час здавалася нездійсненною.

Сьогодні він знаходить своє місце в новій будівлі, де межі між біологією, інформатикою та технікою стираються, а дослідники все більше зосереджуються на застосуванні в медицині.

На перших відвідувачів нової будівлі BSS відкривається вражаючий вид.

Одразу після зони прийому гостей ви занурюєтесь у напрочуд світлий і просторий простір, вражаючий атріум, залитий світлом і увінчаний прозорим скляним дахом.

У кінці цього величезного входу гвинтові сходи ведуть на верхні поверхи.

Складається враження нескінченної кількості з’єднувальних ліній, але це абсолютно навмисно: це стратегія, продумана архітекторами для заохочення спілкування та взаємодії між дослідницькими групами.

Прямо зараз вестибюль переповнений студентами, які подорожують з рюкзаками, деякі з них пробираються звивистою стежкою до затишного бістро.

Дослідники, які чекають на зупинку ліфта, зупиняються для короткої бесіди, перш ніж піднятися до своїх робочих місць.

Єдине розташування та бренд BIOS+ для інститутів IRB, IOR та EOC

Ренато Паро: «Ця будівля є кульмінацією надзвичайної подорожі»

У центрі атріуму знаходяться Ренато Паро e Свен Панке.

Колишній, нині почесний професор молекулярної біології, все ще помітно вражений архітектурною концепцією.

«Коли я заходжу в будівлю BSS і бачу всі ці офіси, лабораторії та спільні дослідницькі платформи, мені здається, що весь час і зусилля, які ми інвестували у створення нашого відділу, справді того варті»Він говорить.

Ренато Паро, призначений першим директором Центру біосистемної науки та інженерії (C-BSSE) у 2006 році, пізніше став однією з рушійних сил у створенні Департаменту біосистемної науки та інженерії (D-BSSE) в ETH.

“Для мене це помешкання є кульмінацією надзвичайної подорожі”, стверджує він.

Фотогалерея, відкриття дослідницького центру "Беллі".

Свен Панке: «На кожному поверсі суміш дослідницьких груп, а не тематичних зон»

«З етапу проектування наша мета полягала в тому, щоб створити будівлю, в якій усі різні компоненти заохочували б взаємодію та науковий обмін“, – продовжує Панке.

Цього року він візьме на себе керівництво відділом і часто киває, коли говорить, також підкреслюючи, що всі присутні професори постійно робили внесок у створення чогось прекрасного на основі оригінальної концепції: «Ми вирішили, що на кожному поверсі має бути поєднання дослідницьких груп, а не організованих за предметними областями».

Відео, "лак" штабів інститутів EOC, IOR та IRB

Експериментальна біологія, теоретична обчислювальна та біоінженерія в тісному контакті

Відділ розділений на три основні зони (експериментальна біологія, теоретична обчислювальна біологія та біоінженерія), і на кожному поверсі будівлі працюють біологи-експериментатори, біоінформатики та біоінженери, які працюють у сусідніх офісах і лабораторіях.

«Ми швидко зрозуміли, що одна з головних переваг D-BSSE полягала в об’єднанні всіх трьох цих дослідницьких напрямків під однією парасолькою, щоб заохотити групи спілкуватися одна з одною. І тепер, коли ми всі під одним дахом, стало ще легше змішуватися та взаємодіяти»., каже Панке.

«Це міждисциплінарність у дії, і вона приваблює дослідників з усього світу».

У Беллінцоні суперполюс передового досвіду в науках про життя

Дослідники з 42 країн, справи Ніко Беренвінкеля та Тані Штадлер

Зараз у D-BSSE працюють вчені з 42 різних країн.

Лабораторія біопроцесів Свена Панке, наприклад, знаходиться на тому ж рівні, що й група під керівництвом Ніко Беренвінкеля.

Обидва є рішучими прихильниками спеціальної місії кафедри, яка прагне поєднати фундаментальні дослідження в галузі наук про життя з підходом до математики та інформатики, а також включає технологічний та інженерний компонент.

Panke спеціалізується на техніках мініатюризації для біопроцесної інженерії, які можна використовувати для виявлення та синтетичного контролю вдосконалених варіантів клітин.

З іншого боку, Беренвінкель поєднує математику, інформатику та штучний інтелект з біологією та медициною.

Застосування його обчислювальних методів включає здатність характеризувати та описувати вірусні захворювання на молекулярному рівні.

Його моделі виявилися дуже корисним інструментом під час пандемії коронавірусу.

Разом із Таньєю Штадлер, професором обчислювальної еволюції в D-BSSE та головою Швейцарської науково-консультативної групи з COVID-19, він відіграв важливу роль у спробах виявити нові варіанти вірусу та стежити за їхньою еволюцією та поширенням.

У Лугано інноваційне перехрестя між гуманітарними та природничими науками

Клітини, органоїди та мікроорганізми з властивостями, яких немає в природі

Робота дослідників D-BSSE базується на основах системної біології.

Його мета — створити цілісне розуміння функціонування клітин, органів і організмів, а також тимчасових і біохімічних процесів, які підтримують їх життя.

Щоб вивчити його, дослідники зазвичай використовують великі набори даних, створені високопродуктивними технологіями, такими як секвенатори ДНК, а також математичні моделі та комп’ютерне моделювання.

Системна біологія також відіграє важливу роль у другій дослідницькій лінії D-BSSE.

Це синтетична біологія, головною метою якої є виробництво клітин, органоїдів і мікроорганізмів з новими властивостями, яких немає в природі, багато з яких мають потенційну медичну користь.

Найвищий хмарочос Швейцарії – це храм інновацій

Ліди: вакцини та антитіла для синтетичної імунології та технологій лабораторії на чіпі

Робота D-BSSE в галузі біоінженерії, яка використовує ДНК для регулювання клітин і організмів, має не менш практичну мету.

Конкретні результати цього дослідження включають вакцини та антитіла для синтетичної імунології, а також клітинні імплантати, які можуть допомогти боротися з метаболічними порушеннями, і мініатюрні платформи, такі як технології лабораторії на чіпі.

«Двома новаторськими напрямками роботи нашого Базельського відділу є біоінженерія та наука про обчислювальні дані», - каже Панке, який працює у відділі біосистемної науки та інженерії з 2009 року.

«Є сенс, щоб ми також показали нашим студентам переваги поєднання цих двох компонентів».

Відео, футуристична вежа 2 штаб-квартири Roche у Базелі

Ідея ETH виникла в 2000 році, незважаючи на скептицизм цюріхської преси

Ідея створення дослідницького інституту біологічних наук у ETH Basel почала проростати в 2000 році.

Озираючись назад, стає зрозуміло, наскільки сміливим було це бачення.

Не менш мудрим було рішення ETH Zurich перетворити D-BSSE в окремий відділ у Базелі в 2007 році та забезпечити його надійним довгостроковим фінансуванням.

Природно, що еволюція Департаменту біосистемної науки та інженерії не завжди була усіяною трояндами: у 2003 році, наприклад, Neue Zürcher Zeitung повідомляла в деяких статтях, що проект створення форпосту ETH у місті Рейнланд стикається з труднощами. .

Газета висловила здивування планами ETH Zurich створити повноцінний відділ біоінженерії або біомедичної інженерії в Базелі: «Така грандіозна ідея здається майже нездійсненною».

Але скептицизм журналістів виявився марним.

Інновації та науки про життя? Майбутнє… «маленький скарб» Ааргау

Від сайту Rosental до будівлі BSS нинішнього кампусу наук про життя

Наступний етап розвитку D-BSSE стався з переїздом із розташування Rosental до будівлі BSS на кампусі Schällemätteli Life Sciences.

У міру того, як системна біологія та синтетична біологія набирають обертів, а знання в цих галузях продовжують розвиватися, все більше уваги приділяється перетворенню результатів фундаментальних досліджень у медичне застосування.

«Сьогодні системна біологія часто настільки глибоко розуміє, як працює клітина, що може надати більшу частину інформації для контролю ключових процесів у клітині»., пояснює Паро.

«Використовуючи цей досвід, синтетичні біологи можуть перепрограмувати клітину для виконання нового завдання. У майбутньому ці перепрограмовані клітини можна буде використовувати в терапевтичних цілях».

Ще 4,2 мільярда франків від центру розвитку Sisslerfeld

Успіх трансляційних досліджень у рамках належної виробничої практики

Але такі клітини можна застосовувати пацієнтам лише за умови їх виробництва з дотриманням найсуворіших фармакологічних стандартів.

До переїзду D-BSSE не мала необхідної інфраструктури для цієї мети, але нова будівля BSS обладнана обладнанням GMP, тобто належної виробничої практики.

«Це означає, що тепер ми можемо перейти до фази трансляції нашого дослідження», каже Паро.

«Працюючи в умовах GMP, ми можемо вдосконалити перепрограмовані клітини та очистити їх, щоб їх можна було використовувати в клінічних випробуваннях».

Скільки коштує сектор Life Science в італомовній Швейцарії?

Лікування за допомогою університету та університетської лікарні Базеля

Новою структурою GMP або Good Manufacturing Practice керує ETH Zurich у співпраці з Базельським університетом та університетською лікарнею Базеля.

Він надає дослідникам суворо контрольоване середовище для виробництва продуктів генної, клітинної та тканинної терапії, які відповідають нормативним вимогам для клінічних випробувань на людях.

Цій еволюції в напрямку трансляційних досліджень також сприяло нове розташування D-BSSE на Кампусі наук про життя в Шеллемяттелі, який розташований у безпосередній близькості від Університетської лікарні Базеля, Університетської дитячої лікарні Базеля та Біоцентру Університету Базель.

Кафедра біомедицини Базельського університету та Дослідницький центр дитячого здоров’я в місті Рейнланд також планують побудувати нові приміщення поблизу.

Ця близькість має ще більше прискорити переведення біологічних досліджень у медичне застосування.

Ключова інновація біомедичного району Мірандола