Oamenii de știință au experimentat cu conceptul de celulă virtuală de zeci de ani. Totuși, abia recent avansurile în biologie și inteligența artificială le-au oferit posibilitatea să facă primii pași către simularea celulei.
Atunci când și dacă vom ajunge acolo, această tehnologie ar putea redefini medicina de precizie.
„Celulele virtuale ar putea accelera dramatic descoperirile de medicamente, predicând care perturbații genetice sau chimice pot readuce celulele bolnave la stări sănătoase, permițând screening-ul computațional la o fracțiune din costul și timpul experimentelor fizice. Ele ar putea, de asemenea, să permită strategii de tratament personalizate, predicând modul în care celulele cu anumite caracteristici genetice răspund la diferite terapii”, a declarat Hani Goodarzi, PhD, cercetător principal la Institutul Arc și profesor asociat la Universitatea din California, San Francisco.
În cadrul lucrărilor sale de cercetare, Goodarzi contribuie la construirea Atlasului Virtual al Celulei Arc, o colecție publică de seturi de date special concepute și gestionate pentru dezvoltarea modelelor de celule virtuale. Cu date de la celule individuale colectate de la peste 300 de milioane de celule și în creștere, un element esențial al acestor seturi de date este reprezentat de datele de perturbație colectate înainte și după ce are loc o schimbare în celulă.
„Datele de perturbație sunt absolut critice deoarece oferă informații cauzale, arătând nu doar corelații, ci relații de cauzalitate efective atunci când genele sunt dezactivate sau când sunt adăugate medicamente”, a spus Goodarzi. „Acest lucru este ceea ce permite modelelor să facă predicții despre perturbații noi în loc de a descrie doar modele observate.”
Modelele de celule virtuale ar putea permite oamenilor de știință să desfășoare milioane de experimente în paralel pentru a prezice efectele nu doar ale perturbațiilor noi, ci și ale combinațiilor acestora – ceva imposibil de realizat doar prin experimente de laborator, chiar și cu cele mai avansate tehnici disponibile astăzi. Provocarea rămâne transformarea acestui concept în realitate.
Unde ar trebui să începem construirea unui model virtual al unei celule? Jan Ellenberg, PhD, director al Laboratorului pentru Viață Științifică (SciLifeLab) din Suedia, se confruntă cu această întrebare pe măsură ce se pregătește pentru lansarea programului Alpha Cell, un program de cercetare programat să înceapă la începutul anului 2026, dedicat prezicerii comportamentului celular cu ajutorul modelelor de învățare automată.
„În prezent, este computațional imposibil să realizăm un model dinamic la scară atomică al unei celule umane”, a spus Ellenberg. „Niciun computer din lume nu poate efectua acea calculație.” În schimb, inteligența artificială poate fi folosită pentru a face predicții.
Sursa: [Link către sursa originală]
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.