私たちの体の中では、無数の細胞が絶えず動き、生命という壮大なシンフォニーを奏でています。しかし、その複雑でダイナミックな姿を、私たちはまだ断片的にしか見ることができません。もし、この生命の営みを映画のように、隅々まで鮮明に観察できるとしたらどうでしょうか?そんな夢のような技術を開発するため、ある巨大プロジェクトが始動しました。2つのトップクラス研究所を統合し、イメージング技術に革命を起こすという、壮大な挑戦をご紹介します。CZバイオハブ・サンフランシスコとCZイメージング研究所が統合し、スコット・フレイザー博士(Dr. Scott Fraser)のリーダーシップのもと、人間の生物学に関する全く新しい洞察を提供する新規イメージング技術を開発します。
チャン・ザッカーバーグ・イニシアチブ(CZI: Chan Zuckerberg Initiative)は、科学者が生きた細胞や生命体を観察、測定、理解する方法を変革する、画期的なイメージング技術を開発するという新たなグランドチャレンジ(壮大な挑戦)を発表しました。CZIの2つの強力な研究所、CZバイオハブ・サンフランシスコとCZ先端生物イメージング研究所は、それぞれの相補的な専門知識を活用し、生命科学イメージング研究の分野で比類のない新しいバイオハブを形成します。両チームは、CZI本部に隣接するカリフォルニア州レッドウッドシティの新しいサイエンスキャンパスに集結します。「これらの研究所は、生物学的発見における重要な時期に、それぞれの補完的な強みを活かしています。適切な技術的・科学的専門知識の組み合わせが、脳や免疫系のような複雑なシステムの隠された動態を解明し、それらがどのように機能するかを完全に理解するための新しいツールを生み出すことができる時なのです」と、CZIの共同創設者兼共同CEOであるプリシラ・チャン氏(Priscilla Chan)は述べています。彼女はCZIの共同創設者兼共同CEOであるマーク・ザッカーバーグ氏(Mark Zuckerberg)の配偶者です。
CZIの科学助成プログラム担当ヴァイスプレジデントであるスコット・フレイザー博士は、4月1日付でチャン・ザッカーバーグ・イメージング研究所のプレジデントに就任しました。彼はこの新しいグランドチャレンジを率い、CZイメージング研究所、CZバイオハブ・サンフランシスコ、そしてCZIのリーダーたちと協力して、2つの研究所がCZバイオハブ・ネットワーク内の既存の研究所に加わる新しいバイオハブを形成するための基礎を築きます。フレイザー博士は、生物科学および生物医工学の教授として、生物イメージングにおける革新的な研究で知られています。彼の業績には、生体内での生物学的プロセスを可視化する技術の開発、胚発生の4Dイメージングの進展、細胞や分子を追跡する手法の創出などが含まれます。
成功したバイオハブモデルの構築
サンフランシスコ・バイオハブは、CZIが科学分野で行った最初の大きな賭けの一つであり、そこには大きな科学的課題に取り組むために異なる分野を結びつける、CZIの強力な研究推進モデルが含まれています。サンフランシスコ・バイオハブでは、科学者とエンジニアが、健康な状態と病的な状態における動的な細胞システムの理解を深める最先端のツールを開発しています。彼らの研究は、世界初となるゼブラフィッシュの胚発生の完全なマップや、110万以上の細胞からなるヒト細胞アトラスの初稿といった成果を生み出しました。
このバイオハブの共同研究モデルの成功は、シカゴとニューヨークの他の2つのバイオハブや、細胞および細胞システムの内部の働きを明らかにするための新しいイメージング技術と可視化ツールの構築に焦点を当てているチャン・ザッカーバーグ・イメージング研究所のアプローチにも影響を与えました。CZイメージング研究所は、バイオイメージングコミュニティと緊密に連携し、クライオ電子線トモグラフィーのパイプラインをすでに約100倍高速化しており、cryo-ETデータポータルや、3D細胞画像内の分子標識を自動化するために設計された機械学習チャレンジなどの取り組みを通じて、重要な研究課題に取り組んでいます。これは、in-situ(生体内)構造生物学研究における主要なボトルネックに直接対処するものです。
生体系の動的な構造を解明する
新しいバイオハブのビジョンは、生体系の動的な構造を解明し、見えなかったものを見えるように、測定できるように、そして理解できるようにする、新しいイメージングシステムを開発することです。生体系は絶えず運動しており、細胞、組織、臓器は複雑かつ相互に関連した方法で継続的に変化しています。現在のイメージング技術は、これらの動的なプロセスの静的なスナップショットや限定的な視点しか提供できず、科学者や医師は生物システムがどのように機能し、病気で何が問題になるのかについて不完全な理解しか得られていません。これを変えるため、統合されたチームは、個々のタンパク質から生物全体まで、複数のスケールにわたる生物学的プロセスを捉えることができる、分子解析法と統合された画期的なイメージング技術を開発します。これらの新しい能力は、仮想細胞モデルを検証し、細胞工学戦略を導き、組織工学の組織化原理を明らかにすることでしょう。
「これほど大規模なグランドチャレンジと研究所を率いることは光栄です」と、チャン・ザッカーバーグ・イメージング研究所の次期プレジデントであるフレイザー博士は語ります。「それぞれの分野のリーダーであるサンフランシスコ・バイオハブとイメージング研究所を融合させることで、科学者が生命の根源的なプロセスを探求し、理解し、そして最終的に活用する方法に革命を起こすことができるでしょう。これは科学にとって、そしてCZIにとってエキサイティングな時です。」
この変革的な研究を支援するため、統合されたバイオハブは2027年にレッドウッドシティに拠点を置き、現在建設中のエルコ・ヤードに新しいサイエンスキャンパスを創設します。このキャンパスは、科学者、エンジニア、人工知能や機械学習の専門家からなる世界クラスのチームを集結させ、分野を超えた協力を促進し、新たな発見を可能にし、今世紀中に病気を治癒、予防、または管理するための進歩を加速させる新しいツールや技術を構築します。
「設立以来、チャン・ザッカーバーグ・イニシアチブは、人間の生物学への理解を深めるために、科学研究と技術に大胆で長期的な投資を行ってきました」と、CZバイオハブ・サンフランシスコのプレジデントであるジョー・デリシ博士(Dr. Joe DeRisi)は述べています。「このグランドチャレンジのためにサンフランシスコ・バイオハブとイメージング研究所が統合することは自然な流れであり、CZIが科学に大きな賭けをし続けている一例です。スコット・フレイザー博士と私たちの同僚たちと、このエキサイティングな仕事に今後2年間取り組むことを楽しみにしています。」
サンフランシスコ・バイオハブは2016年に、科学における最も重要な問いのいくつかに取り組むという10年間のコミットメントで発足しました。ジョー・デリシ博士は、その初期コミットメントを通じて組織を率い続け、チャン・ザッカーバーグ・イメージング研究所との統合に伴う活動の進化を支援します。
写真;マーク・ザッカーバーグとプリシラ・チャン夫妻、チャン・ザッカーバーグ・イニシアティブ(CZI)の共同設立者兼共同CEO


