Реакцию иммунной системы желудочно-кишечного тракта смоделирует… компьютер

Система ENISI разработана для моделирования иммунной реакции на энтеральные патогены (Modeling Immunity to Enteric Pathogens – MIEP). Нынешнее ее обновление, например, позволяет симулировать реакцию организма лабораторной мыши на хеликобактер пилори (Helicobacter pylori).

Уже сейчас ученые работают над расширением системы для моделирования реакции на энтеральное заражение кишечной палочкой и другими патогенами, включая Clostridium difficile и Cryptosporidium parvum. Согласно планам разработчиков, в ближайших версиях возможность моделирования станет доступна и через веб-сайт ENISI.

В долговременной перспективе пользователи получат возможность наблюдать изменения в режиме реального времени, а не только анализировать их конечные результаты.

«Уникальности системы ENISI в том, что она сконцентрирована на пищеварительном тракте и, в отличие от своих аналогов, не просто создает масштабные математические модели, а воспроизводит «поведение» каждой конкретной клетки, – говорит доцент Технического университета Вирджинии, участник проекта по взаимодействию отделений генетики, биоинформатики и вычислительной техники Кэйт Венделздорф (Kate Wendelsdorf). – Такой подход ближе к реальным событиям в организме. ENISI – это уникальный инструмент для изучения взаимодействия между патогенами и иммунной системой слизистых оболочек в желудочно-кишечном тракте».

«Механизм работы ENISI основан на интерактивном моделировании, то есть, система отображает конкретные клетки и их взаимодействие с другими клетками, патогенами и различным факторами внешней среды. В центре механизма работы программы – алгоритмическое/процедурное представление индивидуальных элементов и их взаимодействия с другими элементами посредством абстрактной цепочки взаимодействия. Сегодня высокоточные вычисления позволяют рассмотреть одновременно до 106 клеток, и в следующие два года это число должно вырасти в 100 раз. Такое представление позволить по-новому взглянуть на иммунологические процессы, протекающие в желудочно-кишечном тракте, и облегчит их исследование и понимание», – говорит руководитель разработки системы Мадхав Марат (Madhav Marathe).