La biologia, la informàtica i l'enginyeria conflueixen a Schällemätteli

A Suïssa, la idea de l'ETH Zurich d'establir un Departament de Biosistemes a Basilea va semblar irrealitzable durant molt de temps.

Avui troba el seu lloc en un edifici nou on les línies entre la biologia, la informàtica i l'enginyeria es difuminen i els investigadors se centren cada cop més en les aplicacions mèdiques.

Una vista impressionant espera als primers visitants del nou edifici BSS.

Immediatament després de la zona de recepció, et trobes immers en un espai sorprenentment lluminós i airejat, un impressionant atri inundat de llum i rematat per un sostre de vidre transparent.

Al final d'aquesta enorme entrada, una escala de cargol puja als pisos superiors.

La impressió és la d'una infinitat de línies de connexió, però això és absolutament intencionat: és una estratagema deliberada pels arquitectes per fomentar la comunicació i la interacció entre els grups de recerca.

En aquests moments, el vestíbul està ple d'estudiants amb motxilla, alguns dels quals van pel camí corba fins a l'acollidor bistrot.

Investigadors que esperen que l'ascensor s'aturi per fer una breu xerrada abans de pujar a les seves estacions de treball.

Ubicació única i marca BIOS+ per als instituts IRB, IOR i EOC

Renato Paro: "Aquest edifici representa la culminació d'un viatge extraordinari"

Al centre de l'atri hi ha Renato Paro e Sven Panke.

El primer, ara professor emèrit de biologia molecular, encara està visiblement impressionat pel concepte arquitectònic.

"Quan entro a l'edifici BSS i veig totes aquestes oficines, laboratoris i plataformes d'investigació comunes, em sembla que tot el temps i l'esforç que hem invertit en la creació del nostre departament ha valgut la pena", Diu.

Nomenat com a primer director del naixent Centre de Ciència i Enginyeria de Biosistemes (C-BSSE) l'any 2006, Renato Paro es va convertir més tard en un dels impulsors de la creació del Departament de Ciència i Enginyeria de Biosistemes (D-BSSE) a ETH.

"Per a mi aquesta propietat representa la culminació d'un viatge extraordinari", ell reclama.

Fotogaleria, inauguració del centre de recerca "Belli".

Sven Panke: "A cada planta una barreja de grups de recerca més que àrees temàtiques"

“Des de l'etapa de disseny, el nostre objectiu era crear un edifici on tots els diferents components fomentessin la interacció i l'intercanvi científic", continua Panke.

Enguany agafarà les regnes del departament i assenteix sovint amb el cap quan parla, subratllant també com tots els professors presents han contribuït constantment a construir quelcom bonic a partir d'un concepte original: "Vam decidir que cada planta hauria de tenir una barreja de grups de recerca en lloc d'organitzar-se per àrees temàtiques".

Vídeo, el "vernís" de la seu dels instituts EOC, IOR i IRB

Biologia experimental, teòrica computacional i bioenginyeria en estret contacte

El departament es divideix en tres àrees principals (biologia experimental, biologia computacional teòrica i bioenginyeria), i cada planta de l'edifici allotja una barreja de biòlegs experimentals, bioinformàtics i bioenginyers, que treballen en oficines i laboratoris adjacents.

"Ens vam adonar ràpidament que un dels principals avantatges de D-BSSE era reunir aquestes tres àrees de recerca sota un mateix paraigua per animar els grups a comunicar-se entre ells. I ara que tots estem sota el mateix sostre, és encara més fàcil barrejar i interactuar"., diu Panke.

“Això és interdisciplinarietat en acció i atrau investigadors d'arreu del món".

A Bellinzona súper pol d'excel·lència en ciències de la vida

Investigadors de 42 països, els casos de Niko Beerenwinkel i Tanja Stadler

D-BSSE actualment dóna feina a acadèmics de 42 països diferents.

El laboratori de bioprocessos de Sven Panke, per exemple, està al mateix nivell que el grup liderat per Niko Beerenwinkel.

Tots dos són ferms partidaris de la missió especial del departament, que busca combinar la recerca bàsica en ciències de la vida amb un enfocament matemàtic i informàtic, alhora que incorpora un component de tecnologia i enginyeria.

Panke està especialitzat en tècniques de miniaturització per a l'enginyeria de bioprocessos, que es poden utilitzar per descobrir i controlar sintèticament variants cel·lulars millorades.

Beerenwinkel, en canvi, combina les matemàtiques, la informàtica i la intel·ligència artificial amb la biologia i la medicina.

Les aplicacions dels seus mètodes computacionals inclouen la capacitat de caracteritzar i descriure malalties víriques a nivell molecular.

Els seus models han demostrat ser una eina molt útil durant la pandèmia de coronavirus.

Juntament amb Tanja Stadler, professora d'evolució computacional a la D-BSSE i presidenta del Grup Assessor Científic Suís per a la COVID-19, va tenir un paper important en els esforços per identificar noves variants del virus i seguir la seva evolució i propagació.

A Lugano una innovadora cruïlla de camins entre les ciències humanes i naturals

Cèl·lules, organoides i microorganismes amb propietats que no es troben a la natura

El treball dels investigadors del D-BSSE es basa en els fonaments de la biologia de sistemes.

El seu objectiu és generar una comprensió holística del funcionament de les cèl·lules, òrgans i organismes i els processos temporals i bioquímics que els mantenen vius.

Per estudiar-ho, els investigadors solen utilitzar grans conjunts de dades, generats per tecnologies d'alt rendiment com els seqüenciadors d'ADN, així com models matemàtics i simulacions per ordinador.

La biologia de sistemes també té un paper important en la segona línia de recerca de la D-BSSE.

Aquesta és la biologia sintètica, l'objectiu principal de la qual és produir cèl·lules, organoides i microorganismes amb propietats noves que no es troben a la natura, molts dels quals ofereixen beneficis mèdics potencials.

El gratacels més alt de Suïssa és un temple de la innovació

Els principals: vacunes i anticossos per a immunologia sintètica i tecnologies de laboratori amb xip

El treball de D-BSSE en bioenginyeria, que utilitza l'ADN per regular cèl·lules i organismes, té un objectiu igualment pràctic.

Els resultats concrets d'aquesta investigació inclouen vacunes i anticossos per a la immunologia sintètica, així com implants cel·lulars que poden ajudar a combatre trastorns metabòlics i plataformes miniaturitzades com les tecnologies de laboratori en xip.

"Dues de les àrees de treball pioneres del nostre departament de Basilea són la bioenginyeria i la ciència de dades computacionals", diu Panke, que forma part del Departament de Ciència i Enginyeria de Biosistemes des del 2009.

"Té sentit que també mostrem als nostres estudiants els avantatges de combinar aquests dos components".

Vídeo, la futurista Torre 2 de la seu de Roche a Basilea

Una idea de l'ETH va germinar l'any 2000 malgrat l'escepticisme de la premsa de Zuric

La idea de crear un institut de recerca en biociència a l'ETH Basilea va començar a germinar l'any 2000.

Mirant enrere, queda clar com d'atrevida era aquesta visió.

Igualment astuta va ser la decisió de l'ETH Zurich de transformar la D-BSSE en un departament separat a Basilea l'any 2007 i de proporcionar-li un finançament segur a llarg termini.

Naturalment, l'evolució del Departament de Ciència i Enginyeria de Biosistemes no sempre ha estat un llit de roses: l'any 2003, per exemple, la Neue Zürcher Zeitung va informar en alguns articles que el projecte de crear un lloc avançat de l'ETH a la ciutat de Renània estava trobant dificultats. .

El diari es va mostrar sorprès pels plans de l'ETH Zurich de crear un departament complet de bioenginyeria o enginyeria biomèdica a Basilea: "Una idea tan grandiosa sembla gairebé inassolible".

Però l'escepticisme dels periodistes va resultar infundat.

Innovació i ciències de la vida? Futur... “petit tresor” de l'Argovia

Des del recinte del Rosental fins a l'edifici BSS de l'actual Campus de Ciències de la Vida

La següent fase del desenvolupament de la D-BSSE es va produir amb el trasllat de la ubicació de Rosental a l'edifici BSS del campus de ciències de la vida de Schällemätteli.

A mesura que la biologia de sistemes i la biologia sintètica guanyen tracció i el coneixement en aquestes àrees continua avançant, hi ha un èmfasi creixent a traduir els resultats de la investigació bàsica en aplicacions mèdiques.

"Avui, la biologia de sistemes sovint té una comprensió tan profunda de com funciona una cèl·lula que pot proporcionar la major part de la informació per controlar els processos clau dins de la cèl·lula"., explica Paro.

"Utilitzant aquesta experiència, els biòlegs sintètics poden reprogramar una cèl·lula per dur a terme una tasca nova. En el futur, aquestes cèl·lules reprogramades es podrien utilitzar amb finalitats terapèutiques".

4,2 milions de francs més del centre de desenvolupament de Sisslerfeld

L'èxit de la investigació translacional en marcs de bones pràctiques de fabricació

Però aquestes cèl·lules només es poden utilitzar en pacients si es produeixen d'acord amb els estàndards farmacològics més estrictes.

Abans del trasllat, la D-BSSE no disposava de la infraestructura necessària per a aquest propòsit, però el nou edifici BSS està equipat amb una instal·lació GMP, és a dir, Good Manufacturing Practice.

"Això significa que ara podem passar a la fase de translació de la nostra investigació", diu Paro.

"En treballar en condicions GMP, podem millorar les cèl·lules reprogramades i purificar-les perquè es puguin utilitzar en assaigs clínics".

Quant val el sector de les ciències de la vida a la Suïssa de parla italiana?

Tractament mèdic amb l'ajuda de l'Hospital Universitari i Universitari de Basilea

La nova estructura GMP o Good Manufacturing Practice està gestionada per ETH Zurich en col·laboració amb la Universitat de Basilea i l'Hospital Universitari de Basilea.

Proporciona als investigadors un entorn rigorosament controlat per produir productes de teràpia gènica, cel·lular i de teixits que compleixin els requisits reguladors dels assaigs clínics humans.

Aquesta evolució cap a la recerca translacional també es va veure facilitada per la nova ubicació de la D-BSSE al Campus de Ciències de la Vida a Schällemätteli, que es troba a les proximitats de l'Hospital Universitari de Basilea, l'Hospital Universitari Infantil de Basilea i el Biozentrum de la Universitat de Basilea. Basilea.

El Departament de Biomedicina de la Universitat de Basilea i el Centre de Recerca per a la Salut Infantil de la ciutat de Renània també tenen previst construir nous locals a prop.

Aquesta proximitat hauria d'accelerar encara més la traducció de la investigació biològica en aplicacions mèdiques.

La innovació clau del districte biomèdic de Mirandola