Bilim insanları “sanal hücre” geliştirdi: İlaç keşfi hızlanabilir
Bilim insanları, gerçek hücrelerin davranışlarını dijital ortamda taklit edebilen “sanal hücreler” geliştirdi. Yeni teknoloji, ilaçların hücreler üzerindeki etkisinin daha hızlı incelenmesine ve uzun süren laboratuvar deneylerinin azaltılmasına yardımcı olabilir.
California Üniversitesi San Diego kampüsündeki araştırmacılar, hücrelerin enerji üretiminden sorumlu mitokondrilerin zaman içindeki hareketlerini incelemek için dört boyutlu kafes ışık tabakalı mikroskopiden yararlandı. Böylece mitokondrilerin üç boyutlu yapısı ve hareketi aynı anda görüntülendi.
News Medical'ın aktardığı araştırmaya göre ekip, kanser hücrelerini mitokondrileri farklı yollarla etkileyen 25 bileşikle işleyerek 40 bin dört boyutlu hücre videosu hazırladı. Bu verilerle eğitilen "MitoSpace" adlı yapay zekâ modeli, mitokondrilerin biçimine ve hareketine bakarak hücrelerin enerji durumunu tahmin edebildi.
Model, ilaçları etki mekanizmalarına göre yüzde 75 doğrulukla sınıflandırdı. Yaygın biçimde kullanılan iki boyutlu görüntülerle eğitilen sistemlerde ise bu oran yüzde 56'da kaldı.
İkinci çalışmada bilim insanları, gerçek bir kanser hücresinin fizik tabanlı "dijital ikizini" oluşturdu. Model, bir ilacın mitokondri hareketleri ile bölünme ve birleşme süreçlerinde meydana getirdiği değişiklikleri gerçeğe yakın biçimde yeniden üretti.
Cell dergisinde yayımlanan iki çalışma, bu teknolojinin kanser, diyabet, Alzheimer ve mitokondri hastalıklarına yönelik ilaç geliştirme çalışmalarını hızlandırabileceğini gösteriyor. Araştırmacılar gelecekte modelleri birleştirerek eksiksiz bir sanal insan hücresi oluşturmayı hedefliyor.
