نرم‌افزار هوشمند SMART: انقلابی در درک سیگنال‌های سلولی و درمان بیماری‌ها

نرم‌افزار هوشمند: یه قدم بزرگ به سمت آسون‌تر کردنِ فرایندهای علامت‌دهی

یه نرم‌افزار جدید به اسم SMART (Smart Model Algorithms for Reaction and Transport) اومده که می‌تونه مطالعه‌ی فرآیندهای علامت‌دهی رو حسابی راحت‌تر کنه. نتایج این نرم‌افزار می‌تونه به سرعت بخشیدن به تحقیقات در زمینه‌های مختلف علوم زیستی، مثل زیست‌شناسی سامانه‌ها، داروشناسی و مهندسی پزشکی کمک کنه.

دانشمندا توی دانشگاه کالیفرنیا – سن دیگو یه نرم‌افزار جدید ساختن و اسمش رو گذاشتن SMART. این نرم‌افزار می‌تونه شبکه‌های علامت‌دهی سلولی رو خیلی واقع‌بینانه شبیه‌سازی کنه. این شبکه‌ها، خودشون سیستم‌های پیچیده‌ای از تعاملات مولکولی هستن که به سلول‌ها اجازه می‌دن به سیگنال‌های مختلف از محیط اطرافشون پاسخ بدن.

شبکه‌های علامت‌دهی سلولی مراحل مختلفی دارن و تحت تأثیر شکل‌های پیچیده و سه‌بعدی سلول‌ها و اجزای ریزِ سلولی قرار می‌گیرن. این موضوع، شبیه‌سازی‌شون رو با ابزارهای فعلی مشکل می‌کنه. نرم‌افزار SMART می‌تونه یه راه‌حل برای این مشکل باشه و به سریع‌تر شدن تحقیقات تو زمینه‌های مختلف علوم زیستی کمک کنه.

محققان این نرم‌افزار جدید رو توی سیستم‌های بیولوژیکی توی مقیاس‌های مختلف آزمایش کردن. این آزمایش‌ها شامل علامت‌دهی سلولی در پاسخ به سیگنال‌های چسبندگی، رخدادهای آزاد شدن کلسیم توی قسمت‌های زیرسلولی نورون‌ها و سلول‌های عضلانی قلب، و تولید ATP (واحد انرژی تو سلول‌ها) در یه نمای دقیق از یه میتوکندری تک بود.

ابزار SMART: یه پیشرفت بزرگ توی مدل‌سازی شبکه‌های علامت‌دهی سلولی

ابزار SMART با ارائه‌ی یه ابزار انعطاف‌پذیر، دقیق و کارآمد برای مدل‌سازی شبکه‌های علامت‌دهی سلولی، راه رو برای شبیه‌سازی‌های دقیق‌تر باز می‌کنه. این ابزار به ما کمک می‌کنه تا درک بهتری از رفتار سلول‌ها پیدا کنیم و به توسعه‌ی درمان‌های جدید برای بیماری‌های انسان کمک کنیم. این مطالعه که توی مجله‌ی Nature Computational Science چاپ شده، توسط امِت فرانسیس، که دکترای مهندسی داره و یه محقق بعد از دکترا از انجمن مهندسی آموزش آمریکاست، انجام شده. اون توی یه گروه تحقیقاتی زیر نظر پادمینی رانگامانی، که دکترای مهندسی داره، کار می‌کنه. هر دوی اینا به دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو و دانشکده‌ی مهندسی مکانیک و هوافضای دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو وابسته هستن.

نسخه اولیه این نرم‌افزار رو جاستین لافلین، که دکترای مهندسی داره و قبلاً دانشجوی فارغ‌التحصیل گروه رانگامانی بوده، نوشته. SMART بخشی از یه همکاری ادامه‌دار با یه تیم تحقیقاتی به رهبری ماری روگنس، که دکترای مهندسی داره، توی آزمایشگاه تحقیقاتی سیمولا توی اسلو، نروژ هست. این تحقیق بخشی از بودجه خودش رو از سازمان ملی علوم، اتحادیه عملکرد انسانی وو تسای، دفتر تحقیقات علمی نیروی هوایی، بنیاد هارتول، مؤسسه کاولی مغز و ذهن، شورای تحقیقات اروپا، شورای تحقیقات نروژ، مرکز تحقیقاتی مایعات مغزی K.G. Jebsen و بنیاد فولبرایت دریافت کرده.