Biologija, informatika i inženjerstvo spajaju se u Schällemätteliju

U Švicarskoj se dugo vremena činila neostvarivom ideja da ETH Zurich osnuje Odjel za biosustave u Baselu.

Danas nalazi svoje mjesto u novoj zgradi u kojoj se brišu granice između biologije, računalnih znanosti i inženjerstva, a istraživači se sve više fokusiraju na medicinske primjene.

Prve posjetitelje nove zgrade BSS-a očekuje impresivan pogled.

Odmah nakon recepcije, uronjeni ste u iznenađujuće svijetao i prozračan prostor, impresivan atrij preplavljen svjetlom i na vrhu s prozirnim staklenim krovom.

Na kraju ovog golemog ulaza, spiralno stubište vijuga do gornjih katova.

Dojam je beskonačnog broja spojnih linija, ali to je apsolutno namjerno: to je strategija koju su arhitekti osmislili kako bi potaknuli komunikaciju i interakciju između istraživačkih skupina.

Trenutno je predvorje krcato studentima koji putuju s ruksakom, od kojih se neki probijaju niz vijugavu stazu do udobnog bistroa.

Istraživači koji čekaju da se dizalo zaustavi za kratki razgovor prije nego što odu do svojih radnih stanica.

Jedna lokacija i brend BIOS+ za institute IRB, IOR i EOC

Renato Paro: “Ova zgrada predstavlja vrhunac jednog izuzetnog putovanja”

U središtu atrija nalaze se Renato Paro e Sven Panke.

Bivši, sada profesor emeritus molekularne biologije, još uvijek je pod vidnim dojmom arhitektonskog koncepta.

„Kada uđem u zgradu BSS-a i vidim sve te urede, laboratorije i zajedničke istraživačke platforme, čini mi se da je sve vrijeme i trud koji smo uložili u stvaranje našeg odjela stvarno vrijedan toga“On kaže.

Imenovan za prvog direktora Centra za znanost i inženjerstvo biosustava (C-BSSE) 2006. godine, Renato Paro je kasnije postao jedna od pokretačkih snaga u stvaranju Odjela za znanost i inženjerstvo biosustava (D-BSSE) na ETH.

“Za mene ova nekretnina predstavlja vrhunac jednog izuzetnog putovanja”, on tvrdi.

Fotogalerija, svečano otvorenje istraživačkog centra "Belli".

Sven Panke: “Na svakom katu mješavina istraživačkih grupa umjesto tematskih područja”

“Od faze projektiranja, naš cilj je bio stvoriti zgradu u kojoj sve različite komponente potiču interakciju i znanstvenu razmjenu“, nastavlja Panke.

Ove godine on će preuzeti vođenje katedre i često kima glavom dok govori, naglašavajući i kako su svi prisutni profesori neprestano doprinosili izgradnji nečeg lijepog na originalnom konceptu: "Odlučili smo da svaki kat treba imati mješavinu istraživačkih grupa, a ne organizirati ih po predmetnim područjima."

Video, "lak" sjedišta zavoda EOC, IOR i IRB

Eksperimentalna biologija, teorijsko računalstvo i bioinženjering u bliskom kontaktu

Odjel je podijeljen u tri glavna područja (eksperimentalna biologija, teorijska računalna biologija i bioinženjering), a na svakom katu zgrade nalazi se mješavina eksperimentalnih biologa, bioinformatičara i bioinženjera koji rade u susjednim uredima i laboratorijima.

“Brzo smo shvatili da je jedna od glavnih prednosti D-BSSE-a bila objediniti sva tri istraživačka područja pod jednim kišobranom kako bismo potaknuli grupe da međusobno komuniciraju. A sada kada smo svi pod istim krovom, još je lakše družiti se i komunicirati.", kaže Panke.

“Ovo je interdisciplinarnost na djelu i privlači istraživače iz cijelog svijeta".

U Bellinzoni super pol izvrsnosti u znanostima o životu

Istraživači iz 42 zemlje, slučajevi Nike Beerenwinkel i Tanje Stadler

D-BSSE trenutno zapošljava znanstvenike iz 42 različite zemlje.

Laboratorij za bioprocese Svena Pankea, na primjer, na istoj je razini kao grupa koju vodi Niko Beerenwinkel.

Obojica snažno podupiru posebnu misiju Odsjeka, koja nastoji kombinirati temeljna istraživanja u znanostima o životu s pristupom matematike i računalne znanosti, uz istovremeno uključivanje tehnološke i inženjerske komponente.

Panke je specijaliziran za tehnike minijaturizacije za inženjerstvo bioprocesa, koje se mogu koristiti za otkrivanje i sintetsku kontrolu poboljšanih varijanti stanica.

Beerenwinkel, s druge strane, spaja matematiku, informatiku i umjetnu inteligenciju s biologijom i medicinom.

Primjene njegovih računalnih metoda uključuju sposobnost karakterizacije i opisa virusnih bolesti na molekularnoj razini.

Njegovi modeli pokazali su se vrlo korisnim alatom tijekom pandemije koronavirusa.

Zajedno s Tanjom Stadler, profesoricom računalne evolucije na D-BSSE i predsjednicom Švicarske znanstvene savjetodavne skupine za COVID-19, odigrao je važnu ulogu u naporima da se identificiraju nove varijante virusa i da se prati njihova evolucija i širenje.

U Luganu, inovativnom raskrižju ljudskih i prirodnih znanosti

Stanice, organoidi i mikroorganizmi sa svojstvima koja se ne nalaze u prirodi

Rad istraživača D-BSSE-a temelji se na temeljima sistemske biologije.

Cilj mu je stvoriti cjelovito razumijevanje funkcioniranja stanica, organa i organizama te vremenskih i biokemijskih procesa koji ih održavaju na životu.

Kako bi ga proučavali, istraživači obično koriste velike skupove podataka, generirane tehnologijama visoke propusnosti kao što su DNK sekvenceri, kao i matematičke modele i računalne simulacije.

Sistemska biologija također igra važnu ulogu u drugoj istraživačkoj liniji D-BSSE.

Ovo je sintetička biologija, čiji je glavni cilj proizvesti stanice, organoide i mikroorganizme s novim svojstvima koja se ne nalaze u prirodi, od kojih mnoga nude potencijalnu medicinsku korist.

Najviši neboder u Švicarskoj je hram inovacija

Prednosti: cjepiva i antitijela za sintetsku imunologiju i tehnologije laboratorija na čipu

Rad D-BSSE-a u bioinženjeringu, koji koristi DNK za regulaciju stanica i organizama, ima jednako praktičan cilj.

Konkretni rezultati ovog istraživanja uključuju cjepiva i antitijela za sintetsku imunologiju, kao i stanične implantate koji mogu pomoći u borbi protiv metaboličkih poremećaja, te minijaturizirane platforme kao što su tehnologije laboratorija na čipu.

"Dva pionirska područja rada našeg odjela u Baselu su bioinženjering i računalna podatkovna znanost", kaže Panke, koji je dio Odjela za znanost i inženjerstvo biosustava od 2009. godine.

"Ima smisla da našim studentima također pokažemo prednosti kombiniranja ove dvije komponente."

Video, futuristički toranj 2 sjedišta Rochea u Baselu

Ideja o ETH-u proklijala je 2000. unatoč skepticizmu ciriškog tiska

Ideja o stvaranju istraživačkog instituta za bioznanost na ETH Basel počela je klijati 2000. godine.

Gledajući unatrag, jasno je koliko je ova vizija bila hrabra.

Jednako mudra odluka bila je i odluka ETH Zürich da transformira D-BSSE u zaseban odjel u Baselu 2007. i da mu osigura sigurno dugoročno financiranje.

Naravno, evolucija Odjela za znanost i inženjerstvo biosustava nije uvijek bila puna ruža: 2003., na primjer, Neue Zürcher Zeitung izvijestio je u nekim člancima da projekt stvaranja ETH ispostave u gradu u Porajnju nailazi na poteškoće .

Novine su izrazile čuđenje planovima ETH Zürich da stvori puni odjel za bioinženjering ili biomedicinski inženjering u Baselu: “Tako velika ideja čini se gotovo neostvarivom.”

No, skepticizam novinara pokazao se neutemeljenim.

Inovacije i znanosti o životu? Budućnost… “malo blago” Aargaua

Od lokacije Rosental do zgrade BSS-a sadašnjeg kampusa Life Sciences

Sljedeća faza razvoja D-BSSE-a dogodila se preseljenjem iz Rosentalove lokacije u zgradu BSS-a na kampusu Schällemätteli Life Sciences.

Kako sistemska biologija i sintetička biologija dobivaju na snazi, a znanje u tim područjima nastavlja napredovati, sve je veći naglasak na prevođenju temeljnih istraživačkih nalaza u medicinske primjene.

"Danas sistemska biologija često ima tako duboko razumijevanje kako stanica funkcionira da može pružiti većinu informacija za kontrolu ključnih procesa unutar stanice.", objašnjava Paro.

“Koristeći ovu stručnost, sintetski biolozi mogu reprogramirati stanicu da izvrši novi zadatak. U budućnosti bi se te reprogramirane stanice mogle koristiti u terapeutske svrhe."

4,2 milijarde franaka više od razvojnog centra Sisslerfeld

Uspjeh translacijskih istraživanja u okvirima Dobre proizvođačke prakse

Ali takve se stanice mogu koristiti kod pacijenata samo ako su proizvedene u skladu s najstrožim farmakološkim standardima.

Prije selidbe, D-BSSE nije imao potrebnu infrastrukturu za ovu namjenu, ali nova zgrada BSS-a opremljena je objektom GMP-a, tj. Dobre proizvođačke prakse.

"To znači da sada možemo prijeći na translacijsku fazu našeg istraživanja", kaže Paro.

"Radeći u GMP uvjetima, možemo poboljšati reprogramirane stanice i pročistiti ih kako bi se mogle koristiti u kliničkim ispitivanjima."

Koliko vrijedi sektor Life Science u talijanskom govornom području Švicarske?

Liječenje uz pomoć Sveučilišta i Sveučilišne bolnice u Baselu

Novom strukturom GMP ili Dobre proizvodne prakse upravlja ETH Zurich u suradnji sa Sveučilištem u Baselu i Sveučilišnom bolnicom Basel.

Istraživačima pruža rigorozno kontrolirano okruženje za proizvodnju proizvoda za terapiju gena, stanica i tkiva koji zadovoljavaju regulatorne zahtjeve za klinička ispitivanja na ljudima.

Ova evolucija prema translacijskim istraživanjima također je bila olakšana novom lokacijom D-BSSE-a na kampusu Life Sciences u Schällemätteliju, koji se nalazi u neposrednoj blizini Sveučilišne bolnice Basel, Sveučilišne dječje bolnice Basel i Biocentruma Sveučilišta u Basel.

Odjel za biomedicinu na Sveučilištu u Baselu i Istraživački centar za dječje zdravlje u gradu u Porajnju također planiraju izgraditi nove prostorije u blizini.

Ova blizina trebala bi dodatno ubrzati prevođenje bioloških istraživanja u medicinske primjene.

Ključna inovacija biomedicinske četvrti Mirandola