Biológia, informatika a inžinierstvo sa stretávajú v Schällemätteli

Vo Švajčiarsku sa myšlienka ETH Zurich založiť oddelenie biosystémov v Bazileji dlho zdala nerealizovateľná.

Dnes nachádza svoje miesto v novej budove, kde sa hranice medzi biológiou, počítačovou vedou a inžinierstvom stierajú a výskumníci sa čoraz viac zameriavajú na medicínske aplikácie.

Na prvých návštevníkov novej budovy BSS čaká impozantný pohľad.

Hneď po recepcii sa ponoríte do prekvapivo svetlého a vzdušného priestoru, pôsobivého átria zaliateho svetlom a zakončeného priehľadnou sklenenou strechou.

Na konci tohto obrovského vchodu sa do horných poschodí vinie točité schodisko.

Vzniká dojem nekonečného počtu spojovacích línií, ale to je absolútne zámerné: ide o úskok, ktorý architekti uvažovali s cieľom podporiť komunikáciu a interakciu medzi výskumnými skupinami.

Práve teraz je vstupná hala preplnená študentmi, z ktorých niektorí idú po kľukatej ceste do útulného bistra.

Výskumníci, ktorí čakajú na výťah, sa zastavia na krátky rozhovor, kým vyjdú na svoje pracovné stanice.

Jedno miesto a značka BIOS+ pre inštitúty IRB, IOR a EOC

Renato Paro: „Táto budova predstavuje vyvrcholenie mimoriadnej cesty“

V strede átria sa nachádzajú Renato Paro e Sven Panke.

Bývalý, teraz emeritný profesor molekulárnej biológie, je stále viditeľne ohromený architektonickým konceptom.

„Keď vojdem do budovy BSS a vidím všetky tieto kancelárie, laboratóriá a spoločné výskumné platformy, zdá sa mi, že všetok čas a úsilie, ktoré sme investovali do vytvorenia nášho oddelenia, naozaj stáli za to.“Hovorí.

Renato Paro, ktorý bol v roku 2006 vymenovaný za prvého riaditeľa rodiaceho sa Centra vedy a inžinierstva biosystémov (C-BSSE), sa neskôr stal jednou z hnacích síl pri vytváraní Katedry vedy a inžinierstva biosystémov (D-BSSE) na ETH.

“Pre mňa táto nehnuteľnosť predstavuje vyvrcholenie mimoriadnej cesty”, tvrdí.

Fotogaléria, slávnostné otvorenie výskumného centra "Belli".

Sven Panke: „Na každom poschodí skôr zmes výskumných skupín než tematických oblastí“

„Od fázy návrhu bolo naším cieľom vytvoriť budovu, v ktorej všetky rôzne komponenty podporujú interakciu a vedeckú výmenu“, pokračuje Panke.

Tento rok prevezme opraty katedry a pri prejave často prikyvuje a zároveň podčiarkuje, ako všetci prítomní profesori neustále prispievali k budovaniu niečoho pekného na originálnom koncepte: "Rozhodli sme sa, že každé poschodie by malo mať skôr kombináciu výskumných skupín než organizované podľa tematických oblastí."

Video, "lak" sídla inštitútov EOC, IOR a IRB

Experimentálna biológia, teoretické výpočtové a bioinžinierstvo v úzkom kontakte

Oddelenie je rozdelené do troch hlavných oblastí (experimentálna biológia, teoretická výpočtová biológia a bioinžinierstvo) a na každom poschodí budovy sa nachádza zmes experimentálnych biológov, bioinformatikov a bioinžinierov, ktorí pracujú v priľahlých kanceláriách a laboratóriách.

„Rýchlo sme si uvedomili, že jednou z hlavných výhod D-BSSE bolo spojiť všetky tieto tri výskumné oblasti pod jednu strechu, aby sme povzbudili skupiny k vzájomnej komunikácii. A teraz, keď sme všetci pod jednou strechou, je ešte jednoduchšie miešať sa a komunikovať.", hovorí Panke.

„Je to interdisciplinarita v akcii a priťahuje výskumníkov z celého sveta".

V Bellinzone super pól excelentnosti v biologických vedách

Výskumníci zo 42 krajín, prípady Niko Beerenwinkel a Tanja Stadler

D-BSSE v súčasnosti zamestnáva vedcov zo 42 rôznych krajín.

Bioprocesné laboratórium Svena Pankeho je napríklad na rovnakej úrovni ako skupina vedená Nikom Beerenwinkelom.

Obaja sú silnými zástancami špeciálneho poslania katedry, ktorá sa snaží spojiť základný výskum v oblasti biologických vied s matematickým a informatikovým prístupom, pričom zahŕňa aj technologickú a inžiniersku zložku.

Panke sa špecializuje na miniaturizačné techniky pre bioprocesné inžinierstvo, ktoré možno použiť na objavovanie a syntetickú kontrolu vylepšených variantov buniek.

Beerenwinkel na druhej strane spája matematiku, informatiku a umelú inteligenciu s biológiou a medicínou.

Aplikácie jeho výpočtových metód zahŕňajú schopnosť charakterizovať a opísať vírusové ochorenia na molekulárnej úrovni.

Jeho modely sa ukázali ako veľmi užitočný nástroj počas pandémie koronavírusu.

Spolu s Tanjou Stadlerovou, profesorkou výpočtovej evolúcie na D-BSSE a predsedníčkou Švajčiarskej vedeckej poradnej skupiny pre COVID-19, zohral dôležitú úlohu v úsilí identifikovať nové varianty vírusu a sledovať ich vývoj a šírenie.

V Lugane inovatívna križovatka medzi humanitnými a prírodnými vedami

Bunky, organoidy a mikroorganizmy s vlastnosťami, ktoré sa v prírode nenachádzajú

Práca výskumníkov D-BSSE je založená na základoch systémovej biológie.

Jeho cieľom je vytvoriť holistické pochopenie fungovania buniek, orgánov a organizmov a časových a biochemických procesov, ktoré ich udržujú pri živote.

Na jej štúdium výskumníci zvyčajne používajú veľké súbory údajov generované vysoko výkonnými technológiami, ako sú sekvenátory DNA, ako aj matematické modely a počítačové simulácie.

Systémová biológia zohráva dôležitú úlohu aj v druhej výskumnej línii D-BSSE.

Ide o syntetickú biológiu, ktorej hlavným cieľom je produkovať bunky, organoidy a mikroorganizmy s novými vlastnosťami, ktoré sa v prírode nenachádzajú, z ktorých mnohé ponúkajú potenciálne medicínske výhody.

Najvyšší mrakodrap vo Švajčiarsku je chrámom inovácií

Vedúce postavenie: vakcíny a protilátky pre syntetickú imunológiu a technológie lab-on-chip

Práca D-BSSE v oblasti bioinžinierstva, ktorá využíva DNA na reguláciu buniek a organizmov, má rovnako praktický cieľ.

Konkrétne výsledky tohto výskumu zahŕňajú vakcíny a protilátky pre syntetickú imunológiu, ako aj bunkové implantáty, ktoré môžu pomôcť v boji proti metabolickým poruchám, a miniaturizované platformy, ako sú technológie lab-on-chip.

„Dve z priekopníckych oblastí práce nášho bazilejského oddelenia sú bioinžinierstvo a veda o výpočtových údajoch“, hovorí Panke, ktorý je od roku 2009 súčasťou Katedry vedy a inžinierstva biosystémov.

"Dáva zmysel, že našim študentom tiež ukážeme výhody kombinácie týchto dvoch komponentov."

Video, futuristická veža 2 centrály Roche v Bazileji

Myšlienka ETH vyklíčila v roku 2000 napriek skepticizmu tlače v Zürichu

Myšlienka vytvorenia biovedeckého výskumného ústavu na ETH Basel začala klíčiť v roku 2000.

Pri pohľade späť je jasné, aká odvážna bola táto vízia.

Rovnako dômyselné bolo rozhodnutie ETH Zurich v roku 2007 transformovať D-BSSE na samostatné oddelenie v Bazileji a poskytnúť mu bezpečné dlhodobé financovanie.

Prirodzene, vývoj Katedry biosystémovej vedy a techniky nebol vždy na ružiach ustlané: v roku 2003 napríklad Neue Zürcher Zeitung v niektorých článkoch informovalo, že projekt vytvorenia základne ETH v meste Porýnie naráža na ťažkosti. .

Noviny vyjadrili úžas nad plánmi ETH Zurich na vytvorenie plnohodnotného oddelenia bioinžinierstva alebo biomedicínskeho inžinierstva v Bazileji: "Takýto veľkolepý nápad sa zdá byť takmer neuskutočniteľný."

Skepsa novinárov sa však ukázala ako neopodstatnená.

Inovácie a vedy o živote? Budúcnosť... „malý poklad“ Aargau

Od areálu Rosental po budovu BSS súčasného kampusu Life Sciences

Ďalšia fáza rozvoja D-BSSE nastala presunom z lokality Rosental do budovy BSS v kampuse Schällemätteli Life Sciences.

Keďže systémová biológia a syntetická biológia získavajú trakciu a poznatky v týchto oblastiach neustále napredujú, kladie sa čoraz väčší dôraz na prekladanie zistení základného výskumu do medicínskych aplikácií.

"Dnes má systémová biológia často také hlboké pochopenie toho, ako bunka funguje, že môže poskytnúť väčšinu informácií na riadenie kľúčových procesov v bunke.", vysvetľuje Paro.

„Pomocou tejto odbornosti môžu syntetickí biológovia preprogramovať bunku tak, aby vykonala novú úlohu. V budúcnosti by sa tieto preprogramované bunky mohli použiť na terapeutické účely.“

4,2 miliardy frankov navyše z rozvojového centra Sisslerfeld

Úspech translačného výskumu v rámcoch správnej výrobnej praxe

Ale takéto bunky môžu byť použité u pacientov len vtedy, ak sú vyrobené v súlade s najprísnejšími farmakologickými normami.

Pred presťahovaním nemala D-BSSE potrebnú infraštruktúru na tento účel, ale nová budova BSS je vybavená zariadením GMP, t. j. správnej výrobnej praxe.

"To znamená, že teraz môžeme prejsť do translačnej fázy nášho výskumu", hovorí Paro.

"Prácou v podmienkach GMP môžeme vylepšiť preprogramované bunky a vyčistiť ich, aby sa mohli použiť v klinických štúdiách."

Akú hodnotu má sektor Life Science v taliansky hovoriacom Švajčiarsku?

Lekárske ošetrenie s pomocou Univerzitnej a Univerzitnej nemocnice v Bazileji

Novú štruktúru GMP alebo Good Manufacturing Practice spravuje ETH Zurich v spolupráci s Univerzitou v Bazileji a Univerzitnou nemocnicou v Bazileji.

Poskytuje výskumníkom prísne kontrolované prostredie na výrobu produktov génovej, bunkovej a tkanivovej terapie, ktoré spĺňajú regulačné požiadavky na klinické skúšky na ľuďoch.

Tento vývoj smerom k translačnému výskumu uľahčilo aj nové umiestnenie D-BSSE v Life Sciences Campus v Schällemätteli, ktorý sa nachádza v bezprostrednej blízkosti Univerzitnej nemocnice v Bazileji, Univerzitnej detskej nemocnice v Bazileji a Biozentrum Univerzity v Bazileji. Bazilej.

Neďaleko plánujú postaviť nové priestory aj Katedra biomedicíny Bazilejskej univerzity a Výskumné centrum pre zdravie detí v meste Porýnie.

Táto blízkosť by mala ďalej urýchliť prenos biologického výskumu do medicínskych aplikácií.

Kľúčová inovácia biomedicínskej štvrte Mirandola