منح الابتكار والتعاون
تُعدّ منح الابتكار والتعاون في معهد سالك برنامج منح فريدًا من نوعه، مموّلًا من التبرعات الخيرية، وقد أُطلق بفضل رؤية وكرم جوان وإروين جاكوبس. تُمكّن هذه المنح الداخلية أعضاء هيئة التدريس لدينا من السعي وراء أفكار عالية المخاطر وعالية العائد، والتي لا تتناسب تمامًا مع نموذج المنح الفيدرالية التقليدية.
أُطلق برنامج منح الابتكار عام 2006 لتمويل الأفكار المبتكرة في مراحلها المبكرة والتي تحمل في طياتها إمكانات واعدة. تُمنح هذه المنح مرتين سنوياً بعد مراجعة الأقران، وتُعدّ بالغة الأهمية لتحفيز العلوم الناشئة التي تملك القدرة على إعادة رسم ملامح المستقبل.
أُطلق برنامج منح التعاون في عام 2019 لتعزيز شراكات جديدة بين علماء معهد سالك. ومن خلال تشجيع التعاون بين مختبرات متعددة، ينطلق المعهد من إيمانه بأن أعظم الإنجازات العلمية تنبع من تبادل الأفكار بين مجالات بحثية متباينة.
أدرك آل جاكوبس أن جميع الإنجازات تبدأ من نقطة ما. وبفضل الدعم المقدم الآن من المتبرعين سارة وجاي فلاتلي، وريتشارد هيمان وآن دايجل، ومؤسسة نوميس، تتمتع هذه المنح في مراحلها المبكرة بإمكانية ولادة مجالات علمية جديدة وإلهام تطورات تغير حياة الناس.
منذ عام 2006، مكّن أكثر من 16 مليون دولار من التمويل الأولي باحثي سالك من تأمين أكثر من 175 مليون دولار من المنح الفيدرالية والمؤسسية والصناعية اللاحقة - وهو عائد استثمار ملحوظ يبلغ 11 ضعفًا.
منح الابتكار والتعاون لعام 2025
منحة الابتكار
عندما نمضغ أو نتحدث أو نشرب، يتحرك اللسان بسرعة ودقة فائقتين داخل الفم، متناغمًا مع تنفسنا وحركات فكنا المستمرة. يُعدّ اضطراب التحكم باللسان شائعًا بعد إصابات الدماغ (مثل السكتة الدماغية) والأمراض التنكسية العصبية (مثل التصلب الجانبي الضموري ومرض باركنسون)، مما يؤدي غالبًا إلى إعاقة شديدة أو حتى الوفاة. على الرغم من أهميته البالغة، إلا أننا نفتقر إلى فهم شامل لكيفية تحكم الدوائر العصبية في الحركة المنسقة والمعقدة للسان. ولمعالجة هذا الأمر، نحتاج إلى مراقبة حركاته وقياسها كميًا، وهو ما يُمثّل تحديًا. وقد وفّر التطور الحديث لإعادة بناء مورفولوجيا الحركة بالأشعة السينية الدقيقة (micro-XROMM) القدرة الحاسمة على تصوير وقياس الحركات التي لا يُمكن رؤيتها عادةً من الخارج بدقة تصل إلى أجزاء من الألف من الثانية وميكرومتر. في هذا المشروع، إيمان عظيم يستخدم الباحثون تقنية micro-XROMM لدراسة الدوائر العصبية في جذع دماغ الفئران التي تتحكم بحركات اللسان أثناء السلوكيات الطبيعية كالمضغ والشرب. سيوفر هذا العمل فهمًا أعمق لكيفية تحكم الدوائر الحسية الحركية في الدماغ بمجموعة واسعة من السلوكيات التي يقوم بها اللسان، وكيف تنشأ الأمراض عند اختلال هذه الوظائف.
منحة الابتكار
تتفاعل النباتات والحيوانات باستمرار مع الكائنات الدقيقة (البكتيريا، والفطريات، والفيروسات، وغيرها). وتُعدّ هذه التفاعلات بين العائل والكائنات الدقيقة أساسية للصحة والمرض، والنمو والتطور، ووظائف النظام البيئي. فعلى سبيل المثال، تُقيم النباتات البرية علاقات وثيقة مع فطريات الميكوريزا الشجرية (AMF)، التي تُزوّد خلايا جذور النباتات بالعناصر الغذائية المعدنية مقابل الكربون. ولتحقيق التوازن بين تكاليف وفوائد هذه العلاقة التكافلية، تُحكم النباتات سيطرتها على مستعمرات الفطريات من خلال مسارات إشارات محلية وجهازية، مما يسمح لها بتنسيق تفاعلات الفطريات مع احتياجاتها الحالية من العناصر الغذائية وتوافر الكربون. ومع ذلك، لا يزال هناك القليل المعروف عن كيفية تنظيم أنواع الفطريات لدورها في هذه الشراكة. لينا مولر تُجري الباحثة دراسةً شاملةً لنسخ الجينات في نوعين مختلفين من النباتات والفطريات، لقياس التعبير الجيني للنباتات والفطريات بدقةٍ تصل إلى مستوى النواة الواحدة، وذلك في مجموعةٍ متنوعةٍ من أزواج النباتات والفطريات الجذرية التكافلية. ستُمهد نتائجها الطريق لفهم آليات المكافحة الميكروبية للنباتات، وتساعد في تحديد آليات الوقاية من الطفيليات الميكروبية. قد يُسهم هذا البحث أيضًا في تحديد استراتيجيات لتعزيز التفاعلات المفيدة بين النباتات والميكروبات، مما قد يُساعد في زيادة غلة المحاصيل وتقليل استخدام الأسمدة الكيميائية.
منحة الابتكار
يحتاج علماء الأعصاب إلى القدرة على تصوير أعداد كبيرة من الخلايا في أعماق الدماغ، وهو أمرٌ صعبٌ باستخدام أدوات المجهر الحالية. فعلى سبيل المثال، يسمح المجهر ثنائي الفوتون بتصوير النشاط العصبي في الطبقات العميقة من الدماغ، ولكنه يعتمد على عملية إثارة غير خطية لا تُمكّن العلماء إلا من رؤية النشاط في حجم صغير من الأنسجة. آدم بومان لقد اكتشف طريقةً لتوليد خاصية اللاخطية الفعّالة التي ستُمكّن مختبره من الاستفادة من مزايا المجهر ثنائي الفوتون باستخدام الإثارة أحادية الفوتون التقليدية. وهو يعمل حاليًا على تطوير بصريات المجال الزمني التي تتيح التحكم في إضاءة هذا المجهر بدقة نانوثانية. وباستخدام هذه البصريات، سيُقدّم مختبره نموذجًا أوليًا لمجهر قادر على تحقيق تصوير مقطعي بصري مُوقّت زمنيًا لأنسجة الدماغ، بمعدل إنتاجية أعلى بكثير من المجهر ثنائي الفوتون، ودون الحاجة إلى ثقب مكاني لحجب الضوء المُشتّت غير المُركّز. وسيُوظّف هذه التقنية لتحسين قراءة الجزيئات الفلورية في أعماق الدماغ، مما قد يُحدث نقلة نوعية في قدرتنا على رصد وفكّ شفرة النشاط العصبي.
منحة التعاون
كريستيان ميتالو و جانيل ايريس يُجري الباحثون دراسةً حول علاج موضعي محتمل لإعادة التوازن الميكروبي إلى وضعه الطبيعي، بهدف تحسين صحة الجلد. وقد اكتشفوا أنواعًا من السفينجوليبيدات في جلد الإنسان أطلقوا عليها اسم "قواعد السفينجويد طويلة السلسلة جدًا" (VLCBs). تُعدّ هذه الأنواع من السفينجوليبيدات الأكثر وفرةً في بشرة الإنسان، إلا أن وجودها ونشاطها الحيوي كانا مهملين سابقًا. تشير البيانات الأولية إلى انخفاض مستويات VLCBs بمقدار 100 ضعف تقريبًا لدى مرضى التهاب الجلد التأتبي أو الإكزيما، وهي حالة جلدية التهابية شائعة تتميز بتغيرات في الميكروبات. يدرس الباحثون حاليًا ما إذا كان علاج VLCBs قادرًا على إعادة تمايز الخلايا الكيراتينية إلى وضعه الطبيعي، بالإضافة إلى تحسين التوازن الميكروبي في الجلد لدى مرضى التهاب الجلد التأتبي. يستفيد المشروع من خبراتهم المُجتمعة في علم الدهون، وعلم الأحياء الخلوية، وتفاعلات المضيف مع الميكروبات، لتحديد الدور الوظيفي لـ VLCBs في الحفاظ على التوازن البيئي في الجلد.
منحة الابتكار
لقد أحدثت العلاجات المناعية تحولاً جذرياً في علاج السرطان من خلال استخدام الخلايا المناعية للجسم لمهاجمة الأورام. ولكن لا يزال هناك مجال كبير للتحسين، حيث تفتقر معظم الأورام إلى العلامات التي يستطيع الجهاز المناعي التعرف عليها، كما أن تعزيز الاستجابات المناعية الأكثر عدوانية كحل بديل يؤدي غالباً إلى ردود فعل مناعية ذاتية مدمرة. أستاذ مساعد في جامعة سالك دانيال هوليرن وقد توصل هوليرن إلى حل مبتكر لهذه المشكلة: وهو السيطرة على الخلايا البائية في الجهاز المناعي وحثها على إطلاق أجسام مضادة للأورام. وتعمل هذه الأجسام المضادة بعد ذلك على تحديد الخلايا السرطانية حتى يتمكن الجهاز المناعي من العثور عليها ومهاجمتها بسهولة أكبر. وقد وجد هوليرن بالفعل أن حقن الأجسام المضادة في الفئران المصابة بسرطان الثدي الثلاثي السلبي يمكن أن يوقف نمو الورم وحتى علاج الفئران. وهو يخطط الآن لتوسيع وتطوير المفهوم إلى علاج بالأجسام المضادة لمرضى السرطان من البشر.
منحة الابتكار
غالبًا ما تكشف مقارنة الجينومات الخاصة بأنواع مختلفة من النباتات عن العديد من الجينات التي تم اكتسابها أو فقدها أثناء التطور أو التدجين. ومع ذلك، فإن الكم الهائل من البيانات الجينية يمنع العلماء من اختبار الفرضيات التطورية حول النباتات. الآن، أستاذ أبحاث سالك تود مايكل ويأمل مايكل في التغلب على هذا التحدي من خلال توليد كروموسومات نباتية اصطناعية تحتوي على مئات إلى آلاف الجينات. وستكون خطوته الأولى هي تجميع كروموسوم نباتي اصطناعي في الخميرة؛ وسيعني النجاح أن الباحثين يمكنهم البدء في تطوير كروموسومات نباتية اصطناعية في أنواع أخرى. ويقول مايكل إن الكروموسومات النباتية الاصطناعية ستحدث ثورة في قدرة العلماء على معالجة الأسئلة الأساسية حول تطور النبات - وهو خط استقصائي حاسم حيث يعمل الباحثون على تحسين استقرار نباتات المحاصيل وقدرتها على الصمود في مواجهة تغير المناخ.
منحة التعاون
يوجد الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين في جميع أشكال الحياة ويلعب العديد من الأدوار المهمة في صنع البروتينات وتنظيم التعبير الجيني. مثل الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين، يتكون الحمض النووي الريبوزي من كتل بناء تسمى النيوكليوتيدات، والتي يتم ربطها معًا ثم طيها في بنية ثلاثية الأبعاد. يحدد شكل كل جزيء من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين قدراته الوظيفية. ومع ذلك، مع تراكم الطفرات في الجزيء بمرور الوقت، يمكن أن يغير شكله ويتبنى وظائف جديدة. ومع ذلك، لا يُعرف الكثير عن كيفية تشكيل التطور لبنية الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين ووظيفته. قد ينظر العالم الذي يدرس تطور نوع حيواني إلى السجل الأحفوري ويتتبع كيف تطورت عينة تدريجيًا إلى أخرى. من الممكن أيضًا استنتاج السجل التطوري من خلال مقارنة التسلسلات الجينية للكائنات الحية، ولكن من الصعب تتبع السلالة التاريخية للحمض النووي الريبوزي المتطور. الآن، أستاذ سالك ورئيس جيرالد جويس وأستاذ مشارك ديمتري ليومكيس وقد اقترح الباحثون طريقة جديدة لالتقاط التفاصيل الجزيئية لكيفية إعادة تشكيل الحمض النووي الريبي من خلال التطور. فقد ابتكروا نظامًا لقيادة وتتبع تطور إنزيم الحمض النووي الريبي المحدد، وجمع التسلسل والبنية الذرية لكل نسخة من الجزيء عبر سلالته بالكامل. وستساعد النتائج التي توصلوا إليها في تفسير كيفية ظهور هياكل الحمض النووي الريبي المفيدة واستقرارها أثناء التطور. وبشكل أكثر واقعية، سينتج المشروع سير عمل قابل للتعميم لدراسة بنية الحمض النووي الريبي ومجموعة بيانات غنية لدعم استخدام الحمض النووي الريبي في علم الأحياء والطب والتكنولوجيا الحيوية.
منحة الابتكار
يتم تنظيم الدماغ البشري من خلال مناطق وظيفية، حيث تحتوي كل منطقة على أنواع من الخلايا ذات وظائف متخصصة. على سبيل المثال، قد تبدو الخلايا النجمية - وهي خلية دماغية داعمة للخلايا العصبية - بشكل مختلف في منطقة واحدة من الدماغ مقارنة بأخرى. على الرغم من هذا التباين في الأنواع الفرعية للخلايا النجمية، لا توجد حتى الآن أداة لتحليل الاختلافات بينها - أستاذ مشارك في سالك نيكولا ألين يريد تغيير ذلك. بدءًا من مناطق الدماغ المسؤولة عن الرؤية، سيعمل ألين على تطوير أدوات لمعالجة الخلايا النجمية في مناطق فرعية محددة باستخدام CellREADR، ثم تقييم كيفية تأثير هذه التلاعبات على الوظيفة البصرية، وبالتالي التعرف على دور الخلايا النجمية الخاص بالمنطقة في النظام البصري. إذا نجحت هذه الأداة، فيمكن تطبيقها لدراسة فئات فرعية أخرى من الخلايا النجمية حول الدماغ، وبالتالي مساعدة العلماء على فهم وظيفة الدماغ بشكل أفضل.
منحة الابتكار
إن قتل مسببات الأمراض ليس وسيلة دفاع الجسم الوحيدة ضد العدوى. "الدفاعات التعاونية" هي استراتيجية دفاعية منفصلة تمامًا تسمح للجسم بالعمل مع العامل الممرض، وليس ضده. يعمل النظام على تحسين الأعراض الفسيولوجية للعدوى إما بتأثير محايد أو مفيد على مسببات الأمراض المعدية المسببة لتلك الأعراض. أستاذ سالك جانيل ايريس يقود آيرز جهودًا حثيثة لتحديد آليات الدفاع التعاوني في علاج العدوى، واستكشاف كيفية تطبيق هذه الاكتشافات على الأمراض غير المعدية. وقد اكتشف آيرز، بالتعاون مع الباحثة ما بعد الدكتوراه كاتيا تروها، آلية دفاع تعاونية تُحسّن وظائف الكلى، وهي نتائج يأملان أن تُفضي إلى استراتيجيات لتجديد الكلى. ومن خلال تعميق البحث في هذه الآلية الكلوية، وتوسيع نطاقه ليشمل مناطق أخرى من الجسم، سيُبيّن بحث آيرز كيف يُساعد نظام الدفاع التعاوني الحيوانات على تحسين وظائف أعضائها وإعادة بناء أنسجتها في حالات المرض.
منحة الابتكار
يتكون معظم الحمض النووي في خلاياك من تعليمات تملي متى وأين يجب أن تكون الجينات نشطة. يعد الكشف عن أجزاء التعليمات التي يقرأها كل نوع من أنواع الخلايا المختلفة أمرًا أساسيًا لفهم وظيفة الخلية والخلل الوظيفي والتنوع. أستاذ إدوارد كالاواي وأستاذ مساعد بالاف كوسوري ستنشئ منصة فحص جديدة تعتمد على تقنية MERFISH المتطورة لتحديد أجزاء من الحمض النووي تسمى المحسنات ، والتي تنظم التعبير الجيني في أنواع الخلايا المختلفة. من خلال خفض تكلفة اختبارات الفحص هذه بمعامل يصل إلى مائة مقارنة بالطرق الحالية ، ستتيح المنصة القائمة على MERFISH استكشاف التحكم الجيني في آلاف الأنواع المختلفة من الخلايا في وقت واحد.
منحة الابتكار
من خلية نحل صاخبة إلى حرم مدرسة صاخب ، تعد المستعمرات الاجتماعية مفتاح النجاح التطوري للحيوانات. ومع ذلك ، فإن ما يخلق ويدعم هذه المستعمرات الاجتماعية بيولوجيًا ، لم يتم فهمه بالكامل بعد. لطالما كان البحث في الجينات التي تتحكم في السلوكيات الاجتماعية في الحيوانات محدودًا بسبب عدم وجود نموذج حي فعال. لكن أستاذ مشارك كنتا أساهينا تعتقد أن نحلة العرق هي الحل. باستخدام فهم شامل لعلم وراثة ذبابة الفاكهة كنقطة انطلاق ، يأمل في إنشاء نحل العرق ككائن حي نموذجي جديد لاستكشاف الأصول التطورية وأساس الدماغ للسلوكيات الاجتماعية.
منحة الابتكار
يعمل علماء الأعصاب على كشف كيف يتحكم الدماغ في الحركة. تتجاهل الأساليب الحالية لتتبع الحركة الميكانيكا الحيوية للجسم والقيود الأخرى ، مثل الجاذبية. أستاذ مشارك إيمان عظيم وزميل سالك تالمو بيريرا سيخلق نموذجًا حسابيًا لكيفية إنتاج الدماغ للسلوك الذي يأخذ في الاعتبار ما نعرفه عن الجهاز العصبي وبنية الجسم - العقول والعظام والعضلات. يأملون أن يفتح هذا النهج الجديد الأبواب لعلماء الأعصاب لدراسة العلاقة بين الدماغ والجسم والحركة بدقة أعلى من أي وقت مضى.
منحة الابتكار
داخل نواة الخلية ، يتم لف الحمض النووي حول بروتينات تغليف متخصصة تسمى الهستونات لتكوين ألياف الكروماتين. داخل الكروماتين ، يمكن تعديل كل من مكونات الحمض النووي والهيستون عن طريق ربط علامات كيميائية صغيرة للتأثير على مستوى انضغاط الكروماتين والتعبير عن الجينات الأساسية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض هذه التعديلات تغيير التنظيم ثلاثي الأبعاد للكروماتين داخل النواة. لفهم الروابط بين تعديلات الكروماتين وتنظيم الجينوم وتنظيم الجينات في النباتات بشكل أفضل ، أستاذ مشارك جولي لو وأستاذ مساعد جيسي ديكسون سيستخدم تقنية تحليل الجينوم تسمى Hi-C لاستكشاف كيفية تأثير حالات الكروماتين المعدلة وراثيًا على تنظيم الجينوم.
جائزة رائدة من برنامج الابتكار ومركز سالك للسرطان
تحتوي الكروموسومات على أغطية نهائية صغيرة تسمى التيلوميرات، والتي تقصر مع تقدم العمر. ومع قصرها، تصبح عملية تكرار الكروموسومات أكثر صعوبة، مما يسبب في بعض الأحيان ما يعرف بأزمة النسخ. وبمجرد أن تكون الخلية في حالة أزمة تكاثرية، فإنها إما تموت أو تصبح سرطانية. في الحالات التي تموت فيها الخلية، ترسل التيلوميرات القصيرة إشارات استغاثة إلى الميتوكوندريا في الخلية لتنشيط مسار إشارات آخر يعزز موت الخلية. باستخدام أحدث تقنيات التصوير، سالك أستاذ مشارك ديمتري ليومكيس، دكتور جامعى جيرالد شادل، أستاذ ومنظمات المجتمع المدني جان كارلسدير، وسكريبس أستاذ مساعد دانييل جروتجان يشرعون في بذل جهد لرسم العلاقة بين التيلوميرات والميتوكوندريا وموت الخلايا، مما يكشف بدوره عن كيفية تأثير شكل الميتوكوندريا ووظيفتها على تطور السرطان المرتبط بالعمر.
منحة التعاون
يستخدم العلماء الذكاء الاصطناعي (AI) للمساعدة في التشخيص السريري للسرطان من خلال التصوير المستند إلى الفيديو ، مما يوفر خيارًا غير جراحي للتنبؤ بمسار تطور السرطان من لغة الجسد. أستاذ كريستيان ميتالو، استاذ مساعد دانييل إنجل، وزميل سالك تالمو بيريرا نعتقد أن استخدام الذكاء الاصطناعي يمكن أن يحسن بشكل كبير كيفية قياس الحالة الصحية للحيوانات التي تتلقى علاج السرطان. سيقوم الفريق ببناء نماذج قائمة على الذكاء الاصطناعي لربط التغييرات في سلوك الفأر والنظام الغذائي بتطور سرطان البنكرياس وعلم وظائف الأعضاء لكامل الجسم. ستعزز النتائج التي توصلوا إليها تطبيق الذكاء الاصطناعي في علاج السرطان مع تحسين فهمنا العلمي للنظام الغذائي والعلاج الكيميائي ، وهما من العوامل الرئيسية المهمة لجميع مرضى السرطان.
منحة التعاون
الالتهاب هو سمة من سمات مجموعة واسعة من الأمراض، بما في ذلك مرض الزهايمر، ويلعب دورا في التنكس العصبي والشيخوخة. أستاذ سالك صدئ غيج، دكتور جامعى كريستيان ميتالو، وأستاذ مشارك أكسل نمرجان نريد أن نرى كيف يمكن للخلايا المناعية المتخصصة الموجودة في الدماغ والتي تسمى الخلايا الدبقية الصغيرة أن تسبب الالتهاب أو تديمه، أو ما إذا كان من الممكن أن تكون أهدافًا علاجية لتقليل الالتهاب. للتحقيق في دور الخلايا الدبقية الصغيرة في الالتهاب، يخططون لإنشاء عضوي دماغي بشري هو الأول من نوعه (مجموعة ثلاثية الأبعاد من الخلايا التي تحاكي سمات الأنسجة البشرية) مملوءة بالخلايا الدبقية الصغيرة، والتي يمكنهم استخدامها لتوصيف و مراقبة الخلايا الدبقية الصغيرة في بيئة تشبه الدماغ البشري.
منحة الابتكار
ليس كل شيء مكتوبًا في جيناتنا - فبعد ترجمة الجينات إلى بروتينات ، لا تزال الخلايا تعدل تلك البروتينات لتنظيم الوظيفة. أستاذ سالك توني هنتر اكتشف أن الخلايا تضيف في بعض الأحيان مجموعة فوسفات - علامة كيميائية - إلى مكون بروتيني يسمى التيروزين. هذا الحدث ، فسفرة التيروزين ، يقود الاتصالات الخلوية الحساسة وغالبًا ما يحدث خللًا في السرطان. لقد ظهر الآن أن الهيستيدين الفسفوري (pHis) ، وهو مكون بروتيني آخر ، قد يلعب أدوارًا مماثلة. أنتج مختبر هنتر أول أجسام مضادة تتعرف على الرقم الهيدروجيني. الآن سيعملون على هندسة الأجسام المضادة لزيادة تقارب الارتباط مع بروتينات الأس الهيدروجيني واستخدامها لفحص وظيفة الرقم الهيدروجيني في الصحة والمرض.
منحة الابتكار
من المقبول منذ فترة طويلة أن خلية عصبية واحدة يمكنها إرسال نوع واحد فقط من الإشارات ، ولكن أظهرت الدراسات الحديثة أن الخلايا العصبية المفردة يمكنها تخزين مجموعتين مختلفتين من أجهزة الإرسال. استاذ مساعد سونغ هان سوف يستكشف كيف تنسق الخلايا العصبية المفردة إطلاق مرسلات مختلفة - على سبيل المثال الجلوتامات مقابل الببتيدات العصبية. من خلال هذه الفكرة ، يقوم هو ومختبره حاليًا بالتحقيق في منطق الترميز العصبي للإرسال المشترك لجهاز الإرسال لتشفير المعلومات المختلفة. ستحول هذه الدراسات الفهم الحالي للمجال للتواصل العصبي.
منحة الابتكار
تستخدم النباتات البروتينات الحسية لاكتشاف إشارات اللمس من الحيوانات والنباتات المجاورة والاستجابة لها. أستاذ جوان خوري، استاذ مساعد سريانث تشالاسانيوعالم متخصص كارل بروكو سيُجري الباحثون دراسةً على هذه البروتينات لمعرفة مدى حساسيتها للموجات الصوتية عالية التردد. قد يُسهم هذا العمل في مساعدة العلماء على تعديل سلوك النباتات في وجود نباتات أخرى، وفي إثراء البحث المتنامي في مجال "علم الوراثة الصوتية"، وهي طريقة طوّرها تشالاساني للتحكم بالخلايا باستخدام الموجات الصوتية بطريقة غير جراحية. كما قد تُفضي نتائجهم إلى طرق جديدة لعلاج حالات مثل الألم المزمن والصرع واضطراب ما بعد الصدمة.
منحة الابتكار
لقد تحسنت السهولة التي يمكن للباحثين من خلالها تتبع أجزاء الجسم أثناء الحركة ، مثل اليدين والقدمين ، في السنوات الأخيرة بسبب التقدم في التعلم الآلي ورؤية الكمبيوتر. ومع ذلك ، لا تزال هذه الأساليب تتطلب من الباحثين تسمية كل جزء من أجزاء الجسم يدويًا ، الأمر الذي يستغرق وقتًا طويلاً وغير عملي بشكل متزايد مع تزايد عدد الملصقات على الجسم. استاذ مساعد إيمان عظيم تقوم الآن بتطوير أساليب آلية لتتبع مئات إلى آلاف النقاط على الجسم في وقت واحد. ستوفر هذه الأساليب طرقًا أفضل لفحص كيفية تحكم العقول في الحركة وإلقاء نظرة ثاقبة على كيفية تعطيل السلوك التنكسي العصبي والإصابة.
منحة التعاون
أستاذ سالك جانيل ايريس اكتشفت مؤخرًا أن الحيوانات غير المصابة تستجيب بشكل مختلف للعدوى اعتمادًا على ما إذا كانت قد تفاعلت سابقًا مع مجموعة مصابة بدون أعراض أو أعراض. سيتعاون أيريس الآن مع أساتذة سالك جوزيف نويل و كريستيان ميتالو لتحديد ما إذا كان الأفراد الذين لا يعانون من أعراض أو أعراض ينبعثون منها مواد كيميائية مختلفة - وهي إشارات تساعد زملائهم في المجموعة على الاستجابة للعدوى. سيجمع الفريق الجديد بين الخبرة في فسيولوجيا الحيوان والنظرية التطورية والأمراض المعدية مع الكيمياء الحيوية الأيضية وقياس الطيف الكتلي. قد تساعد الأساليب التي يطورونها في تشخيص انتشار الأمراض المعدية في المجتمع وتطوير علاجات جديدة تعتمد على المواد الكيميائية المنبعثة.
منحة الابتكار
يسعى مختبر Chalasani إلى فهم كيفية اتخاذ الحيوانات للقرارات. أستاذ مشارك سريانث تشالاساني وسيستخدم طالب الدراسات العليا جيس هالي نظامًا جديدًا للفحص المجهري لتسجيل نشاط معظم ، إن لم يكن كل ، الخلايا العصبية في جيم ايليجانس "الدماغ" حيث يتعلم ويتذكر ويتخذ القرارات. سوف يكتشفون التغيرات العصبية المرتبطة بكل من هذه الظواهر الثلاث (التعلم والذاكرة واتخاذ القرار) ، مما يوفر إطارًا لتحليل الأدمغة الأكثر تعقيدًا.
منحة الابتكار
تتسبب طفرات RNA Polymerase III (Pol III) في حدوث حثل المادة البيضاء نقص النخاع (HMLD) ، وهو مرض تنكسي عصبي قاتل ناجم عن خلل في النخاع العصبي في الجهاز العصبي المركزي. في الخميرة ، تسبب طفرات مرض Pol III HMLD المحفوظة عيوبًا في النمو ، يتم إنقاذها عن طريق تثبيط مسار سومويليشن. أستاذ توني هنتر سيحقق المختبر ما إذا كان يتم إعادة تلخيص الأنماط الظاهرية التنكسية العصبية المشتقة من طفرات Pol III في الخلايا العصبية البشرية وفي النماذج الحيوانية ، وإذا كان الأمر كذلك ، كيف يساهم مسار سومويل في هذه الأنماط الظاهرية. هذا من شأنه أن يورط السومويلي كهدف لإنقاذ الأمراض التنكسية العصبية ذات الصلة بـ Pol III.
منحة الابتكار
تعمل التفاعلات بين الخلايا على تنشيط مسارات الإشارات وتسبب تغيرات في النمط الظاهري. يشتبه مختبر Wahl في أن مثل هذه التفاعلات تساهم في ورم خبيث للسرطان ، وهو قاتل قاتل لمرضى السرطان ، ومع ذلك لا توجد طرق لتتبع كوكبة الخلايا التي تتفاعل معها الخلية السرطانية في مكان النقائل. أستاذ جيفري والستعمل باحثة ما بعد الدكتوراة نيكي ليتل وعالم المشروع ليو لي على تطوير أداة تتبع جهات الاتصال ، وهي أداة مبتكرة لتسمية الخلايا المتفاعلة بشكل لا يمحى من أجل تحديدها وعزلها وتحليلها لاحقًا. قد يكشف هذا عن العلاقات الخلوية التي تقود التقدم النقيلي.
منحة التعاون
ترتبط الشيخوخة بخلل في الاستجابات المناعية ، لكن لا أحد يعرف الأحداث البادئة وراء هذه العمليات. أستاذ سوزان كيش، أساتذة مشاركون ديانا هارجريفز و يي تشنغ، وأستاذ مساعد جيسي ديكسون يعتقد أن التأثيرات اللاجينية معرضة بشكل خاص للتقدم في العمر وأن العديد من التغيرات المرتبطة بالعمر في وظيفة المناعة والالتهاب تنبع من الخلل الوظيفي اللاجيني. سيحددون تأثيرات العمر على هذه العوامل أثناء العدوى الفيروسية ، ويحددون العوامل الرئيسية في انخفاض المناعة المرتبط بالشيخوخة ، ويسهلون الجهود المبذولة لتحسين الاستجابة المناعية لدى المرضى الأكبر سنًا.
منحة التعاون
يتميز ALS بسمات تأخر ظهور البالغين في مواقع لا يمكن التنبؤ بها متبوعًا بانتشار مدمر وتدريجي. أساتذة سام بفاف و أكسل نمرجان، استاذ مساعد نيكولا ألين، وأستاذ مساعد إيمان عظيم يعتقد أن ظهور المرض يتسارع أو ينجم عن إهانات بيئية ثانوية. يمكن أن يؤدي فهم هذه التفاعلات البيئية إلى طرق من شأنها تأخير ظهور ALS ، لذا فهم يبحثون في كيفية تفاعل النماذج الجينية لـ ALS مع هذه الإهانات البيئية ، والتي ستبدأ في تحديد كيفية تقارب الاستعداد الوراثي والأحداث البيئية الثانوية لتحفيز ALS.
منحة التعاون
الأساتذة (Professors) جون رينولدز, خوان كارلوس إيزبيسوا بيلمونتيو و صدئ غيج سوف يفحص السمات المميزة للشيخوخة في النماذج الحيوانية لتحديد ما إذا كانت عناصر الحمض النووي المتحركة ، المسماة LINE1 retrotransposons ، يمكن التلاعب بها لإبطاء أو عكس الشيخوخة لخلق تدخل صحي مبتكر للشيخوخة.
منحة التعاون
البروفيسور مارتن جولدينج، استاذ مساعد أكسل نمرجان، وأستاذ مساعد سونغ هان سيحقق في كيفية معالجة الإشارات الحسية من الجلد ، أكبر عضو حسي ، أثناء انتقالها إلى الدماغ. من المحتمل أن يكشف المشروع عن أهداف جديدة للضعف الحسي ، والذي يمكن أن يحدث مع الألم المزمن واضطرابات طيف التوحد.
منحة الابتكار
إن أحد الأشياء المقدسة لأبحاث علم الأحياء اليومية هو فهم ما الذي يحدد ما إذا كان الحيوان نشطًا أثناء النهار (نهاريًا) أو نشطًا أثناء الليل (ليلي). لنبدأ بالإجابة على هذا السؤال يا أستاذ ساتشيداناندا باندا سوف يقيس التغيرات في الهرمونات والنشاط الجيني كنوعين من الحيوانات - قرد البومة والفأر - يتبادلان بين أسلوب الحياة النهاري والليلي. ستكون إحدى النتائج المحتملة لهذا العمل هي استراتيجيات تحسين الصحة ونوعية الحياة لعمال الورديات ، وهم جزء متزايد من القوة العاملة في جميع أنحاء العالم.
منحة الابتكار
إدوارد ستيتس
كثيرًا ما يتم تحور بروتين RAS في بعض أنواع السرطان الأكثر صعوبة في العلاج ، بما في ذلك سرطان الرئة والقولون. لفهم مساهمة RAS بشكل أفضل في السرطان ، أستاذ مساعد إدوارد ستيتس سينشط نسخة مميتة بشكل خاص من RAS في الدودة المجهرية جيم ايليجانس، وهو كائن نموذجي واسع الاستخدام. ستساعد الفحوصات الجينية والكيميائية اللاحقة في الكشف عن الأدوية الجديدة والاستراتيجيات العلاجية لعلاج السرطانات المرتبطة بـ RAS.
منحة الابتكار
تكون الخلايا السرطانية جشعة من الناحية الأيضية ، مما يؤدي غالبًا إلى استنفاد المغذيات داخل الورم وحوله. أستاذ ومدير مركز NOMIS لبيولوجيا المناعة والأمراض الميكروبية سوزان كيش يفترض أن هذا النقص في العناصر الغذائية يحرم الخلايا المناعية التي قد تتعرف على الورم وتزيله. سيقوم الفريق برسم خريطة المغذيات للأورام المختلفة ، بهدف تحديد العناصر الغذائية المحددة (المستقلبات) التي تعزز فعالية الخلايا المناعية. ستساعد النتائج في تحسين العلاجات المناعية الحالية المضادة للسرطان.
منحة الابتكار من مؤسسة روز هيلز
استاذ مساعد دانييل إنجل حصل على جائزة The Rose Hills Foundation's 2020-2021 Innovator Grant Program. تمنح الجائزة 100,000 دولار لـ Engle للتحقيق في كيفية جعل السكر CA19-9 سرطان البنكرياس أكثر عدوانية ، ويزيد من انتشار النقائل ، ويتفاعل مع المواقع المنتشرة. نظرًا لأن معظم مرضى سرطان البنكرياس يتم تشخيصهم بمرض نقيلي ، فإن منع تفاعلات CA19-9 قد يعترض انتشار النقيلي.
منحة الابتكار من مؤسسة روز هيلز
استاذ مساعد كنتا أساهينا حصل على جائزة برنامج المنح المبتكر 2019-2020 من مؤسسة روز هيلز ، بالتنسيق مع برنامج منح الابتكار في سالك. تمنح الجائزة 100,000،XNUMX دولار لـ Asahina لاستكشاف نهج جديد لدراسة الشيخوخة. ستدرس أساهينا ، الحاصلة على كرسي هيلين ماكلورين التنموي في علم الأعصاب ، كيف يمكن للجهاز العصبي أن يساهم في اختلاف العمر بين الجنسين. تعيش الإناث في العديد من أنواع الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، لفترة أطول من الذكور. يهدف عمل Asahina إلى تقديم نموذج جديد لدراسة الشيخوخة ، مع إمكانية فهم الآليات البيولوجية التي تحدد عمر الإنسان.
منحة التعاون
الأساتذة (Professors) رونالد إيفانز و سوزان كيش وأستاذ مشارك يي تشنغ، سيقود فريقًا في استكشاف ما إذا كان اتباع نظام غذائي صحي وممارسة الرياضة يقللان من مستويات الالتهاب ويجعل الخلايا السرطانية أكثر حساسية لجهاز المناعة ، بهدف زيادة فعالية العلاجات المناعية.
منحة التعاون
الأساتذة (Professors) آلان ساغاتيليان, جوزيف نويلو جان كارلسدير سوف يتخذ نهجًا متعدد الجوانب لتطوير مثبطات الجزيئات الصغيرة لمنظم إصلاح الحمض النووي CYREN ، بهدف توعية الخلايا السرطانية على وجه التحديد بالعلاج السام للجينات.
منحة الابتكار
توماس أولبرايت، أستاذ ومدير مختبر أبحاث الرؤية ، مع عالم الموظفين سيرجي جيبشتين للتحقيق في الأساس العصبي لكيفية تمييز الأفراد للآخرين ، مما قد يؤدي إلى طرق أفضل لتحديد المشتبه بهم أثناء التحقيقات الجنائية. الهدف هو المساعدة في تقليل الحالات التي يتم فيها التعرف على الأبرياء بشكل خاطئ أثناء الاصطفاف.
منحة الابتكار
فولفغانغ بوش، أستاذ مشارك، أوري مانور (المدير الأساسي، مركز وايت المتقدم للبيوفوتونيات)، و ساكت نافلاخا (أستاذ مساعد) سوف يستكشف الخوارزميات البيولوجية التي توجه كيف تنمو النباتات وتشكل نظم جذرها بحثًا عن العناصر الغذائية. قد يكشف هذا البحث كيف يمكن للنباتات العثور بكفاءة على الماء والعناصر الأخرى في التربة ، مما يعزز جهود Salk لهندسة نباتات قادرة على البقاء على قيد الحياة في أنماط مناخية غير منتظمة بشكل متزايد.
منحة الابتكار
جيسي ديكسون، زميل هيلمسلي-سالك ، يستكشف كيف يمكن أن تؤدي الطفرات في الخلايا الفردية إلى تطور السرطان. يسعى فريقه إلى فهم التاريخ التطوري للأورام وربما الكشف عن استراتيجيات جديدة يمكن أن توقف تطور الورم عن طريق مقاطعة تطور الخلايا من الطبيعي إلى السرطاني.
منحة الابتكار
سوزان كيش، أستاذ ومدير مركز NOMIS لبيولوجيا المناعة والأمراض الميكروبية ، و رونالد إيفانزسيشرع ، الأستاذ ومدير مختبر التعبير الجيني ومحقق معهد هوارد هيوز الطبي ، في دراسة التمثيل الغذائي للدهون كسلاح في مكافحة سرطان البنكرياس ، وهو مرض معروف بصعوبة علاجه.
منحة الابتكار
خوان كارلوس إيزبيسوا بيلمونتي
البروفيسور خوان كارلوس إيزبيسوا بيلمونتي من مختبر التعبير الجيني لتحديد ما إذا كان الميراث فوق الجيني عبر الأجيال يمكن أن يحدث في الثدييات. إذا كان ذلك ممكنًا ، فإن هذا يعني أن التجارب التي شكلت التعبير الجيني للوالدين (على سبيل المثال ، التكيف مع التحديات البيئية) يمكن أن تنتقل إلى الأطفال - وهو سؤال مهم في علم الأحياء التطوري لا يزال بدون إجابة.
منحة الابتكار
أستاذ مشارك سريانث تشالاساني مختبر البيولوجيا العصبية الجزيئية إلى جانب باحث مشارك تشين مين يه وعالم أركان جيرالد باو تسعى للإجابة على سؤال ما إذا كان يمكن استخدام نشاط الدماغ للتحكم في الروبوت أم لا. سوف يستفيدون من تقنيات الفحص المجهري الحية المتقدمة ، بالإضافة إلى تقنية الحواسيب العملاقة ، لمعرفة ما إذا كان نشاط دماغ يرقات الزرد يمكنه التحكم في روبوت السمكة أم لا.
منحة الابتكار
أستاذ ورئيس المختبر ديفيد شوبرت من مختبر البيولوجيا العصبية الخلوية مع عالِم هيئة التدريس أنطونيو كورايس لتحديد الأدوية المرشحة الجديدة لمرض الزهايمر باستخدام شاشات الخلل في الميتوكوندريا. على وجه التحديد ، سوف ينظرون إلى مكتبة كبيرة من المستخلصات النباتية التي لها قيمة دوائية لمعرفة أي منها لها سمات وقائية قادرة على الحفاظ على وظيفة الميتوكوندريا - أحد التحديات السريرية الأولى في مرض الزهايمر.
منحة الابتكار
جوزيف إيكريعمل أستاذ في مختبر البيولوجيا الجزيئية والخلوية للنبات ومدير مختبر التحليل الجينومي على تطوير طريقة تسمح للباحثين بتسجيل نشاط النسخ داخل الخلية في الشفرة الوراثية حتى يتمكنوا من تحليل سلسلة النسخ النصية. الأحداث التي تحدث أثناء تطور الكائن الحي وكذلك إعادة برمجة الخلية.
منحة الابتكار
البروفيسور إدوارد كالاواي في مختبر علم الأحياء العصبية للأنظمة ، يقوم بتنفيذ مشروع من شأنه تطوير طرق مبتكرة لتحليل مرن وعالي الإنتاجية لأنواع معينة من خلايا الدماغ عبر أي نوع ، بما في ذلك البشر ، والتي يمكنها تحديد المعززات الجينية التي تقيد التعبير عن الجينات التي تم نقلها من خلية واحدة (أو كائن كامل) إلى أخرى.
منحة الابتكار من مؤسسة روز هيلز
شين جين
شين جين، أستاذ مشارك ، سوف يستكشف كيف تتواصل شبكات الخلايا العصبية مع بعضها البعض لنقل الرسائل من الدماغ إلى الأطراف. يستخدم مختبره تقنيات بحثية في مجموعات جديدة لاكتشاف الروابط غير المعروفة سابقًا بين مناطق الدماغ وكيفية مساهمتها في التحكم في الحركة. قد يؤدي عمل جين إلى طرق جديدة لعلاج الاضطرابات مثل مرض باركنسون.