Специалисты разработали цифровую копию тимуса.
В России ученые разработали цифровую «фабрику» иммунных клеток или математическую модель тимуса (вилочковой железы). Это главный орган иммунной системы человека. Железа находится в верхней части грудной клетки и производит и обучает Т-лимфоциты. Эти клетки борются с инфекциями в человеческом организме, распознавая и уничтожая чужеродные элементы. Клетки образуются в костном мозге, откуда поступают в тимус.
Как отмечают ученые, разработка позволит рассчитать активность тимуса в зависимости от возраста больного, употребления лекарств и ряда других факторов. Кроме того, цифровая «фабрика» может быть использована в качестве имитации болезнью ВИЧ или старением организма.
Тимус наиболее активен в детском возрасте. С годами он постепенно уменьшается в размерах и воспроизводит все меньше иммунных клеток. На его работу влияет и употребление лекарств и разные патологии. Разработка же позволит ученым смоделировать болезнь и спрогнозировать ее развитие.
«Алгоритмы, заложенные в программу, дают возможность достоверно предсказывать поведение биологической системы. В частности, наша модель отражает последовательность созревания иммунных Т-клеток и структуру тимуса», - рассказал руководитель Центра математического моделирования в разработке лекарств Сеченовского университета Кирилл Песков.
В модель можно добавить данные об истории болезни конкретного пациента и проследить ее развитие. В качестве примера ученые сымитировали воздействие лекарства финголимод на тимус и получили объяснение, почему риск повторного заболевания у некоторых пациентов снижается при отмене терапии.
Уже сейчас эксперты отмечают, что разработку можно применять для моделирования ВИЧ-инфекции. Имея качественную имитацию, можно ускорить и удешевить разработку новых препаратов, уменьшив количество экспериментов и сократив путь от идеи до результата, считают ученые. При этом использование цифровых методов при изучении болезни позволит частично отказаться от исследований на животных.
Фото: Ousa Chea / Unsplash.com
