在线平台模拟身体如何保护自己
一个模拟身体如何自我防御的平台:免疫系统的T细胞决定是否触发针对外来物质的免疫反应。自2013年12月以来,来自世界各地的科学家可以使用“虚拟T细胞”亲自测试当受体蛋白在表面被激活时,血细胞中会发生什么。
来自弗莱堡大学生物学院第三生物研究所、BIOSS生物信号研究卓越集群中心和铬免疫缺陷中心的Wolfgang Schamel教授正在协调欧盟资助的SYBILLA项目,“健康和疾病中t细胞激活的系统生物学”。这个由17个来自科学界和工业界的合作伙伴组成的联盟自2008年以来一直致力于了解T细胞作为一个系统。现在,这个项目的成果在一个互动平台上向公众开放。模拟细胞中的信号通路使研究人员能够开发癌症、自身免疫性疾病和疾病的新治疗方法传染病.
T细胞被疫苗、过敏原、细菌或病毒激活。T细胞受体识别这些外来物质并触发细胞内信号级联。这种反应随后被更多的受体修饰。最后,信号蛋白网络导致细胞分裂成长,或者释放引导他人的信使细胞的免疫系统.网络发起对外来物质的攻击。然而,有时,激活的过程会出错:T细胞错误地攻击身体自身的细胞,例如自身免疫性疾病,或者它们忽略了有害细胞,比如癌症细胞.
由苏黎世联邦理工学院数学系的Utz-Uwe Haus博士和Robert Weismantel教授与马格德堡大学分子与临床免疫学研究所的Jonathan Lindquist博士和Burkhart Schraven教授合作开发的在线平台,允许研究人员点击T细胞的信号网络:用户可以打开12个受体,包括T细胞细胞受体,识别其他细胞表面的信号,或者结合信使。
然后,该数学模型计算出系统中403个元素的网络行为。结果是结合了52种蛋白质的活性,这些蛋白质可以预测细胞将会发生什么:它们改变了DNA被读取的方式,从而也改变了细胞产生的方式。现在,研究人员可以通过打开和关闭模型中的特定信号来发现活性物质的弱点,这些活性物质可用于治疗免疫疾病或癌症。每一种蛋白质和蛋白质之间的每一种相互作用都在网络中详细描述,并参考出版物进行备份。此外,用户甚至可以自己扩展模型,以包括更多的信号蛋白。