יוזמת צ'אן צוקרברג (CZI) הודיעה על אתגר מפואר חדש לפתח טכנולוגיות הדמיה פורצות דרך כדי להפוך את האופן בו מדענים מתבוננים, מודדים ומבינים תאים חיים ואורגניזמים. שני מכוני הכוח של CZI, CZ Biohub סן פרנסיסקו ומכון CZ להדמיה ביולוגית מתקדמת, ימנפו את המומחיות המשלימה שלהם ליצירת ביווב חדש ללא תחרות בתחום המחקר להדמיית מדעי החיים. הם ישלבו את הצוותים שלהם בקמפוס מדעי חדש ברדווד סיטי, קליפורניה, צמוד למטה CZI.
מכונים אלה ממנפים את חוזקותיהם המשלימות ברגע קריטי בגילוי ביולוגי – כאשר השילוב הנכון של מומחיות טכנולוגית ומדעית יכול ליצור כלים חדשים להאיר דינמיקה נסתרת של מערכות מורכבות, כמו המוח ומערכת החיסון, כדי להבין באופן מלא כיצד הם מתפקדים. "
פריסילה צ'אן, מייסד משותף ומנכ"ל משותף של CZI
סקוט פרייזר, סגן נשיא CZI לתוכניות מענקים למדע, קיבל את תפקידו של נשיא מכון ההדמיה של צ'אן צוקרברג אפקטיבי ב -1 באפריל. הוא יוביל את האתגר הגדול החדש ויעבוד עם מכון ההדמיה של CZ, CZ Biohub San Francisco ומנהיגי CZI להניח את היסודות לשני המוסדות להקים את ביו -ברזים. ד"ר פרייזר ידוע בעבודה חדשנית בהדמיה ביולוגית כפרופסור למדעים ביולוגיים והנדסה ביו -רפואית. הישגיו כוללים פיתוח טכניקות להמחשת תהליכים ביולוגיים באורגניזמים חיים, קידום הדמיית 4D להתפתחות עוברית ויצירת שיטות לעקוב אחר תאים ומולקולות.
סמוך על דגם ה- BioHub המצליח
ביוהוב סן פרנסיסקו היה אחד ההימורים הגדולים הראשונים של CZI במדע, כולל המודל החזק של CZI לאפשר מחקר המפגיש תחומים שונים כדי להתמודד עם אתגרים מדעיים גדולים. ב- Biohub של סן פרנסיסקו, מדענים ומהנדסים מפתחים כלים מתקדמים המקדמים את ההבנה של מערכות תאים דינמיים על פני סולמות במצבים בריאים וחולים. עבודתם הביאה למפה שלמה ראשונה מסוגה של התפתחות עוברים דג זברה ואטלס תאים אנושיים ראשונים של יותר מ -1.1 מיליון תאים.
ההצלחה של המודל השיתופי של ה- Biohub עוררה השראה לגישה של שני ביו -בובים נוספים בשיקגו ובניו יורק, כמו גם את מכון ההדמיה של צ'אן צוקרברג, המתמקד בבניית טכנולוגיות הדמיה חדשות וכלי הדמיה כדי לחשוף את פעולתם הפנימית של תאים ומערכות תאים. מכון ההדמיה של CZ, עובד בשיתוף פעולה הדוק עם קהילת הדמיה הביולוגית, וכבר הפיל את צינור Cryo-ET כמעט פי 100, ומתייחס לאתגרי מחקר ביקורתיים באמצעות יוזמות כמו פורטל הנתונים של Cryo-ET ואתגר ML שנועד לאוטומציה של תיוג מולקולרי בתמונות תלת-ממדיות–התמודדות עם סימון הבקבוק העיקרי במחקרים ביולוגיים במבנה.
להאיר את הארכיטקטורה הדינמית של מערכות חי
החזון של ה- BioHub החדש הוא לפתח מערכות הדמיה חדשות כדי להאיר את הארכיטקטורה הדינמית של מערכות חי, מה שהופך את מה שהיה בלתי נראה לעין, ניתן למדידה ומובן. מערכות חי נמצאות בתנועה מתמדת, כאשר תאים, רקמות ואיברים משתנים ברציפות בדרכים מורכבות ומחוברות זו לזו. טכנולוגיות ההדמיה הנוכחיות מספקות רק תמונות סטטיות או תצוגות מוגבלות של תהליכים דינמיים אלה, ומותירות למדענים ורופאים הבנה לא שלמה של אופן תפקוד המערכות הביולוגיות, ומה משתבש במחלות. כדי לשנות זאת, הצוותים המשולבים יפתחו טכנולוגיות הדמיה פורצות דרך המשולבות בשיטות ניתוח מולקולריות שיכולות לתפוס תהליכים ביולוגיים על פני סולמות מרובים-מהחלבונים האישיים לאורגניזמים שלמים. יכולות חדשות אלה יאמתו דגמי תאים וירטואליים, ינחו אסטרטגיות להנדסת תאים ויחשפו עקרונות ארגון להנדסת רקמות.
"מוביל אתגר מפואר ומכון מחקר בסדר גודל זה הוא כבוד", אמר סקוט פרייזר, נשיא נכנס למכון ההדמיה של צ'אן צוקרברג. "על ידי מיזוג הביוהוב של סן פרנסיסקו ומכון ההדמיה יחד, שני המנהיגים בתחומם, יהיה לנו את היכולת לחולל מהפכה כיצד מדענים חוקרים, מבינים ובסופו של דבר לרתום את תהליכי החיים הבסיסיים. זו תקופה מרגשת למדע ול- CZI."
כדי לתמוך במחקר טרנספורמטיבי זה, ה- BioHub המאוחד יתבסס ברדווד סיטי בשנת 2027, ויוצר קמפוס מדעי חדש באלקו יארד, שנמצא כעת בבנייה. קמפוס זה יטפח שיתוף פעולה על פני תחומים המתחברים יחד צוות מדענים, מהנדסים, מהנדסים, ומומחים של בינה מלאכותית ולמידה במכונה–לבנות כלים וטכנולוגיות חדשות אשר יאפשרו תגליות חדשות ויאיצו את ההתקדמות לקראת ריפוי, מניעה או ניהול מחלות במאה זו.
"מאז הקמתה, יוזמת צ'אן צוקרברג השקיעה השקעות נועזות וארוכות טווח במחקר וטכנולוגיה מדעית כדי לקדם את ההבנה של הביולוגיה האנושית", אמר ג'ו דריסי, נשיא CZ Biohub סן פרנסיסקו. "קיום ביוהוב סן פרנסיסקו ומכון ההדמיה מצטרפים לאתגר מפואר זה הוא התאמה טבעית והיא דוגמא לכך ש- CZI ממשיכה לעשות הימורים גדולים במדע. אני מצפה לעבוד עם סקוט פרייזר ועמיתינו בשנתיים הבאות על העבודה המרגשת הזו."
Biohub של סן פרנסיסקו הושק בשנת 2016 עם התחייבות ל -10 שנים להתייחס לכמה מהשאלות החשובות ביותר במדע. ג'ו דריסי ימשיך להוביל את הארגון באמצעות מחויבותו הראשונית ולתמוך בהתפתחות עבודתו כאשר הוא מצטרף למכון ההדמיה של צ'אן צוקרברג.
