معهد وايس للهندسة المستوحاة من علم الأحياء

معهد وايس للهندسة المستوحاة من علم الأحياء (يُنطق / viːs / "فيز") هو معهد بحثي متعدد التخصصات في جامعة هارفارد، يركز على سد الفجوة بين الأوساط الأكاديمية والصناعية ( الطب الانتقالي ) من خلال استلهام مبادئ التصميم في الطبيعة لحل التحديات في مجالي الرعاية الصحية والبيئة. ويركز المعهد على مجال الهندسة المستوحاة من علم الأحياء، تمييزًا له عن الهندسة الحيوية والهندسة الطبية الحيوية . كما يهتم المعهد بالتطبيقات، وتطوير الملكية الفكرية، والتسويق التجاري. ^{[ 2 ]}

يقع معهد وايس في منطقة لونغوود الطبية في بوسطن ، ويعمل فيه 375 موظفًا بدوام كامل. ^{[ 3 ]} يرتكز المعهد على ثمانية مجالات تركيز، يضم كل منها أعضاء هيئة التدريس، وباحثي ما بعد الدكتوراه، والزملاء، والعلماء المتخصصين. وتشمل هذه المجالات: العلاجات والتشخيصات المستوحاة من الطبيعة، ومسرّع التشخيص، والمواد المناعية، والأجهزة الخلوية الحية، والروبوتات الجزيئية، وهندسة الأعضاء ثلاثية الأبعاد، والتحليلات الحيوية التنبؤية، وعلم الأحياء التركيبي. ^{[ 4 ]}

في عام ٢٠٠٥، أنشأت جامعة هارفارد فريق عمل من أعضاء هيئة التدريس لاستشراف مستقبل الهندسة الحيوية. ^{[ ٥ ]} سُمّي الفريق معهد هارفارد للهندسة المستوحاة من علم الأحياء (HIBIE)، وركزت لجنته على البيولوجيا التركيبية، والمواد الحية، والمكافحة البيولوجية. ^{[ ٦ ]} ترأس معهد HIBIE أستاذان من جامعة هارفارد، هما دونالد إي. إنجبر وديفيد جيه. موني . في يناير ٢٠٠٩، أُعيد تشكيل المعهد ليصبح معهد وايس بعد تلقيه تبرعًا بقيمة ١٢٥ مليون دولار من هانز يورغ وايس . أصبح إنجبر المدير المؤسس لمعهد وايس، وانضم ديفيد موني إلى هيئة التدريس الأساسية المؤسسة، إلى جانب الأساتذة جوانا أيزنبرغ ، وديفيد إيه. إدواردز ، وكيت باركر ، وجورج إم. وايتسايدز ، وجورج تشيرش ، وآري غولدبيرغر ، وويليام شيه، وروبرت وود ، وجيمس جيه. كولينز ، وإل. ماهاديفان ، وراديكا ناغبال ، وباميلا سيلفر . ^{[ 7 ]}

في عام ٢٠١٣، تبرع هانز يورغ ويس بمبلغ ١٢٥ مليون دولار إضافية لجامعة هارفارد، مُضاعفًا بذلك تبرعه الأول. استُخدم التمويل لدعم الأبحاث متعددة التخصصات في المعهد، والتي تشمل هندسة الحمض النووي، وتنقية الدم من السموم، والنعال الداخلية المُهتزة لمساعدة كبار السن على الحفاظ على توازنهم، ولقاح سرطان الجلد. ^{[ ٨ ]} وفي عام ٢٠١٩، تبرع هانز يورغ ويس بمبلغ ١٣١ مليون دولار لمعهد ويس. ^{[ ٣ ]} وفي عام ٢٠٢٠، أنشأ معهد ويس وشركة نورثبوند فنتشرز، وهي شركة رأس مال استثماري مقرها ماريلاند، مختبر أبحاث وابتكارات الهندسة الحيوية في معهد ويس. يدعم التمويل البالغ ١٢ مليون دولار الأبحاث المتعلقة بعلاجات الحمض النووي الريبوزي، وهندسة الجينوم، وطرق توصيل الأدوية الجديدة. ^{[ ٩ ] [ ١٠ ] [ ١١ ]}

خلال السنوات العشر الأولى من تأسيسه، أنشأ المعهد أيضاً 29 شركة ناشئة لتسويق تطورات معهد وايس. ^{[ 3 ]}

تأسس المعهد في الأصل بأربعة عشر عضوًا من أعضاء هيئة التدريس بجامعة هارفارد . ضمّ المعهد نحو أربعين عالمًا ومهندسًا ضمن فريق التكنولوجيا المتقدمة، موزعين على ست منصات تكنولوجية ومبادرتين متعددتي المنصات، تغطي مجالات تقنيات المواد التكيفية، والروبوتات اللينة المستوحاة من الطبيعة، والأنظمة الدقيقة المحاكية للأنظمة الحيوية، والمواد المناعية، والأجهزة الخلوية الحية، والروبوتات الجزيئية، وعلم الأحياء التركيبي، وهندسة الأعضاء ثلاثية الأبعاد. ^{[ 2 ] [ 12 ]} وقد ساهم معهد وايس في عدد من التطورات العلمية والمشاريع المنبثقة عنها.

• في عام 2010، ابتكر دونالد إنجبر أول نموذج ثلاثي الأبعاد لعضو على شريحة يحاكي الرئة البشرية. ^{[ 13 ]} بعد ذلك، قام الفريق ببناء نموذج لكلى على شريحة ونموذج آخر لأمعاء على شريحة. ^{[ 14 ]} في عام 2014، انفصلت شركة Emulate لتوفير شرائح الأعضاء تجاريًا لعلماء آخرين لاستخدامها في نمذجة الأمراض واختبار الأدوية، ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} بما في ذلك العاملين في شركات Johnson & Johnson و Merck و Takeda و Roche ومركز Cedars-Sinai الطبي . ^{[ 18 ]}
• في عام ٢٠١٣، طوّر كونور والش بدلة خارجية مرنة تستخدم المنسوجات والأسلاك لمحاكاة عضلات الساق، مما يساعد مرتديها الأصحاء على تجنب التعب بسرعة، ويساعد الأشخاص ذوي الإعاقات الجسدية على استعادة قوة عضلاتهم وزيادة قدرتهم على الحركة. ^{[ ١٩ ] [ ٢٠ ]} في عام ٢٠١٦، حصلت شركة ReWalk للروبوتات على ترخيص تقنية البدلة الخارجية لعلاج السكتة الدماغية والتصلب المتعدد ومحدودية الحركة. ^{[ ٢١ ]} في عام ٢٠١٩، حصلت ReWalk على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لبيع بدلة ReStore الخارجية المرنة لإعادة تأهيل الناجين من السكتة الدماغية. ^{[ ٢٢ ]}

• في عام 2013، بدأ ديفيد موني ومعهد دانا فاربر للسرطان المرحلة الأولى من التجارب السريرية للقاح سرطان قابل للزرع . ^{[ 23 ] [ 24 ]} وفي عام 2018، حصلت شركة نوفارتس السويسرية للأدوية على ترخيص هذه التقنية. كما طوّر موني نسخًا قابلة للحقن من لقاح السرطان الخاص بهم. ^{[ 25 ]}
• في عام 2014، طورت جينيفر أ. لويس أحبارًا وعمليةً للطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد لأعضاء قد تكون مناسبة لعمليات زرع الأعضاء البشرية. ^{[ 26 ]} وفي عام 2022، حصلت شركة تريستل بيوثيرابيوتكس على ترخيص تقنية من جامعة هارفارد لتطوير أنسجة كلى مطبوعة حيويًا ثلاثية الأبعاد. ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• في عام ٢٠١٤، طوّر جيمس ج. كولينز ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أداة تشخيصية منخفضة التكلفة تتكون من "آليات" خلوية (بروتينات، وأحماض نووية، وريبوسومات) مجففة بالتجميد على ورق. ^{[ ٢٩ ]} اختبر الفريق هذه الأداة التشخيصية على فيروس إيبولا ، وفي عام ٢٠١٦ اختبروها على فيروس زيكا . ^{[ ٣٠ ]} في عام ٢٠٢١، تم ترخيص هذه التقنية لشركة شيرلوك للعلوم الحيوية . ^{[ ٣١ ]}
• في عام 2015، ابتكر دونالد إنجبر بروتينًا دمويًا يرتبط بأكثر من 90 مسببًا للأمراض المسببة للإنتان، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات والطفيليات. ^{[ 32 ]} حصلت شركة BOA Biomedical على ترخيص هذه التقنية، وفي عام 2021 وافقت عليها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لإجراء تجارب سريرية على البشر. ^{[ 33 ]}
• في عام 2015، طوّر كونور والش قفازًا آليًا ناعمًا لاستعادة الحركة للأشخاص الذين يعانون من ضعف في وظائف اليد. ^{[ 34 ] [ 35 ]} وفي عام 2021، انفصلت شركة إيماجو ريهاب لتطوير قفاز آلي ناعم لإعادة تأهيل مرضى السكتة الدماغية. ^{[ 36 ]}
• في عام 2017، استلهم ديفيد ج. موني من الخصائص اللزجة لإفرازات رخويات أريون سابفوسكوس ، فطور مادة لاصقة هيدروجيلية غير سامة تلتصق بالأسطح الرطبة وتتمدد، مما يجعلها مثالية للاستخدام داخل الجسم. ^{[ 37 ]}
• في عام ٢٠١٩، نشر جورج تشيرش بحثًا حول العلاج الجيني المركب لعلاج العديد من الأمراض المرتبطة بالشيخوخة لدى الفئران، بما في ذلك داء السكري وأمراض القلب والكلى. أسس الفريق شركة ريجوفينيت بايو لمواصلة تطوير هذه التقنية لعلاج الأمراض المرتبطة بالشيخوخة لدى الكلاب. ^{[ ٣٨ ]}
• في عام ٢٠١٩، طوّر مختبر جورج تشيرش نهجًا للتعلم الآلي لإنتاج فيروسات غدية مرتبطة (AAVs) أكثر كفاءة، وهي ناقلات للعلاجات الجينية. وقد انبثقت عن هذا الفريق شركة Dyno Therapeutics لمواصلة تطوير فيروسات AAVs المحسّنة. ^{[ ٣٨ ]} وترتبط Dyno Therapeutics بشراكات مع شركات الأدوية نوفارتس ، وساريبتا ثيرابيوتكس ، وروتش . وفي عام ٢٠٢١، جمعت Dyno Therapeutics تمويلًا بقيمة ١٠٠ مليون دولار أمريكي في جولة التمويل الأولى (Series A). ^{[ ٣٩ ]}
• في عام 2020، طوّر مايكل ليفين وجوش بونغارد كائنات حية اصطناعية جديدة تُسمى زينوبوتس، مصنوعة من خلايا الجلد وخلايا عضلة القلب من الضفدع الأفريقي ذي المخالب ( زينوبوس ليفيس ). يستخدم العالمان برنامج ذكاء اصطناعي لتصميم زينوبوتس لأداء وظائف محددة، ويتعلمان كيفية تعاون الخلايا لبناء أجسام معقدة خلال عملية التكوين ، ويتعرفان على الطب التجديدي بشكل أوسع. ^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}
• في عام ٢٠٢١، طوّرت جينيفر أ. لويس ومستشفى ماساتشوستس للعيون والأذن تقنية PhonoGraft، وهي عبارة عن رقعة طبلة أذن تجديدية مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. أطلق الفريق شركة ناشئة استحوذت عليها شركة Desktop Health، وهي شركة تابعة لشركة Desktop Metal . ^{[ ٤٥ ] [ ٤٦ ]}
• في عام 2021، قامت باميلا سيلفر بهندسة بكتيريا لتتغذى على غازات الاحتباس الحراري، ومن ثم إنتاج دهون مشابهة للدهون الحيوانية والنباتية، بالإضافة إلى بوليمرات مشابهة لتلك المصنوعة من البتروكيماويات. ^{[ 47 ] [ 48 ]}

• الإلهام الحيوي
• مركز وايس للهندسة الحيوية والعصبية في سويسرا

• الموقع الرسمي

42°22′52″ شمالاً 71°06′59″ غرباً / 42.38122° شمالاً 71.11626° غرباً / 42.38122; -71.11626