生物学、コンピューター サイエンス、工学が Schällemätteli に集結

スイスでは、チューリッヒ工科大学がバーゼルに生物システム学部を設立するというアイデアは長い間実現不可能だと思われていた。

現在、生物学、コンピューターサイエンス、工学の間の境界線があいまいになり、研究者が医療応用にますます注目する新しい建物にその場所が見つかりました。

新しい BSS ビルへの最初の訪問者は、印象的な眺めが待っています。

レセプションエリアを出るとすぐに、驚くほど明るく風通しの良い空間に浸ることができます。光が溢れ、その上に透明なガラスの屋根がある印象的なアトリウムです。

この巨大なエントランスの先には、螺旋階段が上層階へと続いています。

無数の接続線の印象ですが、これは完全に意図的なもので、研究グループ間のコミュニケーションと交流を促進するために建築家が熟考した戦略です。

現在、ロビーはバックパッキングをする学生で混雑しており、そのうちの何人かは曲がりくねった小道を下り、居心地の良いビストロに向かいます。

エレベーターを待っている研究者たちは、ワークステーションに上がる前に短い会話を交わします。

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レナト・パロ：「この建物は並外れた旅の集大成を表しています」

アトリウムの中央には、 レナト・パロ e スヴェン・パンケ.

前者は現在分子生物学の名誉教授であり、今でもその建築上の概念に目に見えて感銘を受けている。

「BSS の建物に入り、これらすべてのオフィス、研究所、共通の研究プラットフォームを見ると、私たちが部門を設立するために費やしたすべての時間と労力は本当に価値があったように思えます。」と彼は言う。

2006 年に設立されたばかりの生物システム科学工学センター (C-BSSE) の初代所長に任命されたレナート パロは、後にETH に生物システム科学工学部 (D-BSSE) を設立する原動力の XNUMX 人になりました。

「私にとって、この物件は並外れた旅の頂点を表します。」、彼は主張する。

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スヴェン・パンケ: 「各フロアには、テーマ別のエリアではなく、研究グループが混在しています。」

「設計段階から、私たちの目標は、さまざまなコンポーネントすべてが相互作用と科学的交流を促進する建物を作成することでした。」とパンケは続けます。

今年、彼は学科の手綱を引き、話すときによくうなずきながら、出席した教授全員が独自のコンセプトに基づいて美しいものを構築することに常に貢献してきたことを強調しました。 「私たちは、各フロアに主題分野ごとに組織するのではなく、さまざまな研究グループを置くべきだと判断しました。」

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実験生物学、理論計算、生物工学が緊密に連携

この学部は 3 つの主要分野 (実験生物学、理論計算生物学、生物工学) に分かれており、建物の各フロアには実験生物学者、生物情報学者、生物工学者が混在しており、隣接するオフィスや研究室で働いています。

「私たちは、D-BSSE の主な利点の 1 つは、これら 3 つの研究分野すべてを 1 つの傘下にまとめて、グループ間のコミュニケーションを促進できることであることにすぐに気づきました。そして今、私たち全員が同じ屋根の下にいるので、混合したり交流したりするのがさらに簡単になりました。」とパンケ氏は言う。

「これは学際的な活動であり、世界中から研究者を惹きつけています」"

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42か国の研究者、ニコ・ベーレンヴィンケルとターニャ・スタドラーの事例

D-BSSE は現在、42 か国の学者を雇用しています。

たとえば、スヴェン・パンケ氏のバイオプロセス研究室は、ニコ・ベーレンウィンケル氏が率いるグループと同じレベルにある。

両氏は、生命科学の基礎研究を数学およびコンピューターサイエンスのアプローチと組み合わせ、テクノロジーとエンジニアリングの要素も組み込むことを目指す同学科の特別な使命を強力に支持しています。

Panke は、改良された細胞変異体の発見と総合的な制御に使用できるバイオプロセス工学の小型化技術を専門としています。

一方、ベーレンヴィンケルは、数学、コンピューターサイエンス、人工知能と生物学、医学を組み合わせています。

彼の計算手法の応用には、ウイルス疾患を分子レベルで特徴づけて説明する能力が含まれます。

彼のモデルは、コロナウイルスのパンデミック中に非常に役立つツールであることが証明されました。

D-BSSEの計算進化教授であり、新型コロナウイルス感染症に関するスイス科学諮問グループの議長であるタンヤ・シュタドラー氏とともに、同氏はウイルスの新たな変異種を特定し、その進化と拡散を追跡する取り組みにおいて重要な役割を果たした。

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自然界にはない性質を持つ細胞、オルガノイド、微生物

D-BSSE 研究者の研究はシステム生物学の基礎に基づいています。

その目標は、細胞、器官、生物の機能と、それらを生かし続ける時間的および生化学的プロセスについての全体的な理解を生み出すことです。

これを研究するために、研究者は通常、DNA シーケンサーなどのハイスループット技術や数学的モデル、コンピューター シミュレーションによって生成された大規模なデータ セットを使用します。

システム生物学は、D-BSSE の第 2 研究分野でも重要な役割を果たしています。

これは合成生物学であり、その主な目標は、自然界には見られない新しい特性を備えた細胞、オルガノイド、微生物を生成することであり、その多くは潜在的な医学的利点をもたらします。

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リード: 合成免疫学およびラボオンチップ技術用のワクチンと抗体

DNA を使用して細胞や生物を制御する生物工学における D-BSSE の研究にも、同様に実用的な目標があります。

この研究の具体的な成果には、合成免疫学のためのワクチンや抗体、代謝障害との闘いに役立つ細胞インプラント、ラボオンチップ技術などの小型プラットフォームが含まれます。

「私たちのバーゼル学部の先駆的な仕事分野のうちの 2 つは、生物工学と計算データサイエンスです。」と2009年から生物システム科学工学部に所属しているパンケ氏は言う。

「これら 2 つの要素を組み合わせる利点を生徒たちに示すのも当然です。」

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ETH のアイデアは、チューリッヒのマスコミの懐疑にもかかわらず 2000 年に芽生えました

バーゼル工科大学にバイオサイエンス研究機関を設立するというアイデアは 2000 年に芽生え始めました。

振り返ってみると、このビジョンがいかに大胆なものであったかがわかります。

同様に賢明だったのは、2007 年に D-BSSE をバーゼルの別の部門に改組し、安全な長期資金を提供するというチューリッヒ工科大学の決定でした。

当然のことながら、生物システム科学工学部の進化は常にバラの花壇だったわけではありません。たとえば、2003 年にノイエ ツルヒャー ツァイトゥングは、ラインラント市にETH の前哨基地を建設するプロジェクトがあったといくつかの記事で報じました。困難に遭遇する。

同紙はチューリッヒ工科大学がバーゼルに本格的な生物工学または生物医工学部門を創設する計画に驚きを表明した。 「そのような壮大なアイデアは、ほとんど実現不可能に思えます。」

しかし、ジャーナリストたちの懐疑には根拠がなかったことが判明した。

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ローゼンタール敷地から現在の生命科学キャンパスの BSS 棟まで

D-BSSE の開発の次の段階は、ローゼンタールの場所からシェレメッテリ生命科学キャンパスの BSS 建物への移転で起こりました。

システム生物学と合成生物学が注目を集め、これらの分野の知識が進歩し続けるにつれて、基礎研究の成果を医療応用に応用することにますます重点が置かれています。

「今日、システム生物学は細胞がどのように機能するかを深く理解していることが多く、細胞内の主要なプロセスを制御するためのほとんどの情報を提供できます。」とパロさんは説明します。

「この専門知識を利用して、合成生物学者は細胞を再プログラムして新しいタスクを実行できます。将来的には、これらの再プログラムされた細胞は治療目的に使用される可能性があります。」

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適正製造基準フレームワークにおけるトランスレーショナルリサーチの成功

しかし、そのような細胞は、最も厳格な薬理学的基準に従って製造された場合にのみ患者に使用できます。

移転前、D-BSSE にはこの目的に必要なインフラストラクチャがありませんでしたが、新しい BSS の建物には GMP、つまり適正製造基準の施設が備えられています。

「これは、研究のトランスレーショナルフェーズに移行できることを意味します。」とパロは言います。

「GMP条件下で作業することにより、再プログラムされた細胞を改善し、臨床試験で使用できるように精製することができます。」

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バーゼル大学および大学病院の支援による治療

新しい GMP または適正製造基準構造は、バーゼル大学およびバーゼル大学病院と協力してチューリッヒ工科大学によって管理されています。

これは、ヒト臨床試験の規制要件を満たす遺伝子、細胞、組織治療製品を生産するための、厳密に制御された環境を研究者に提供します。

トランスレーショナルリサーチへのこの進化は、バーゼル大学病院、バーゼル大学小児病院、バーゼル大学バイオセンターのすぐ近くに位置するシェレメッテリの生命科学キャンパス内に D-BSSE が新たに設置されたことによっても促進されました。 。

バーゼル大学生物医学科とラインラント市の小児保健研究センターも近くに新しい施設を建設する計画を立てている。

この近接性により、生物学的研究の医療応用への応用がさらに加速されるはずです。

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