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Les types d'ordinateur Developpés récemment peuvent simuler la reprise de greffe de cellule souche

Les Scientifiques à l'Université de Commonwealth de la Virginie ont développé les types d'ordinateur qui peuvent simuler la reprise du système immunitaire dans les patients subissant des greffes de cellule souche. Dans deux études récentes, ils renforcent le potentiel d'utiliser l'ordonnancement et l'ordinateur d'ADN modélisant pour prévoir quels receveurs de cellule souche pourraient souffrir des complications telles que la maladie du greffon contre le hôte, une condition où le système immunitaire du donneur attaque l'organisme bénéficiaire. La construction d'études sur la recherche antérieure par des scientifiques au Centre de Lutte contre le Cancer de VCU Massey, le Centre de VCU pour l'Étude de la Complexité Biologique et le Service de Psychiatrie et la Génomique Statistique de VCU qui a trouvé la preuve que le système immunitaire peut être modélisé comme système dynamique.

Les systèmes Dynamiques décrivent le phénomène dans lequel les relations entre les variables dans le système déterminent son état futur. Quelques systèmes, tels qu'un pendule de oscillation sur une horloge, peuvent avoir relativement peu de variables, rendant leurs états futurs assez faciles à prévoir. D'Autres systèmes, tels que les conditions météorologiques, exigent les modèles de prévisions avancés dus à le grand nombre de variables affectant leurs conditions présentes et futures. La capacité « de prévoir » la reprise de système immunitaire a pu potentiellement permettre à des médecins de personnaliser mieux des soins de poteau-greffe pour des résultats patients améliorés.

La première étude, publiée dans la Biologie de tourillon du Sang et de la Greffe de Moelle, ordonnancée l'ADN de 34 paires de donneur-bénéficiaire de greffe de cellule souche et utilisée l'information donnante droit dans un type d'ordinateur avancé pour simuler comment le répertoire À cellule T du bénéficiaire récupérera la greffe suivante. Le répertoire À cellule T est les forces terrestres des cellules de T appelées de cellules de système immunitaire qu'une personne développe en réponse à la maladie et à d'autres agents pathogènes dans leur environnement.

« Cette étude est la première pour simuler l'accroissement du répertoire À cellule T après greffe utilisant les variables qui ne sont pas représentées dans le donneur-bénéficiaire particulier de HLA étant assorti, » dit Amir Ahmed Toor, M.D., hématologue-oncologiste dans le Programme de Greffe de Moelle Osseuse et membre du programme de recherche De développement de Thérapeutique au Centre de Lutte contre le Cancer de VCU Massey ainsi que professeur agrégé dans la Division de l'Hématologie, de l'Oncologie et des Soins Palliatifs à l'École de Médecine de VCU. « Utilisant une plus grande cohorte des patients que dans des études précédentes, nous pouvions prévoir mathématiquement les interactions de ces variables, qui ont mené aux simulations qui semblent être très assimilées au développement À cellule T cliniquement observé de répertoire de poteau-greffe. »

Le test (HLA) d'Antigène HLA est l'étalon-or actuel pour les donneurs et les bénéficiaires (SCT) étant assortis de greffe de cellule souche. Le HLA est un système des gènes responsables de régler des réactions immunitaires. Cependant, la recherche précédente par Toor et ses collègues ont découvert de grandes variations entre les antigènes moins importants d'histocompatibilité de donneur-bénéficiaire (mHA) qui pourraient potentiellement contribuer à la greffe des complications non représentées par le test de HLA. le mHA sont des éclats de protéine présentés sur la surface des molécules que le HLA produit afin de régler des réactions immunitaires.

Les modèles utilisés dans les simulations sur ordinateur ont été pilotés par des formules de croissance démographique développées par des études de passé par Toor qui a découvert les configurations distinctes de la reprise de lymphocyte dans des bénéficiaires de SCT. Utilisant des mathématiques de modification pour développer les simulations, les chercheurs ont également observé la concurrence parmi des cellules de T comme le répertoire À cellule T se développe. Cette concurrence mène à certaines familles des cellules de T devenant dominantes et plus nombreuses, qui évince de plus faibles familles À cellule T, les entraînant se développer plus tard et dans moins numéros.

« Nous essayons de représenter les nombreuses variables qui pourraient influencer le développement À cellule T de répertoire et, consécutivement, des résultats patients, » dit Toor. « Dans de futures études, nous espérons explorer l'incidence de l'expression organe-particulière d'antigène. Les connaissances acquises de cette recherche pourraient potentiellement permettre des prévisions plus précises dont les organes pourraient être les plus affectés par la maladie du greffon contre le hôte. »

La deuxième étude, publiée au Tourillon de la Surface Adjacente de Société Royale, examine la commande des Segments d'ADN qui composent les lieux À cellule T de récepteur, qui sont la partie du génome responsable d'assembler le répertoire À cellule T. Dans cette étude, il fournit davantage de preuve d'une commande mathématique fondamentale et présente des taux trigonométriques décrivant positionner des Segments d'ADN.

Toor présume également que les interactions entre les deux torons dans le double hélix d'ADN peuvent influencer la commande de segment de gène basée sur les propriétés onde-mécaniques inhérentes à la structure de l'ADN. Si vraie, cette théorie a des implications pour comprendre le génome entier car elle pourrait permettre à des scientifiques de mesurer l'expression du gène.

« Type, les emplacements des segments de gène sont considérés comme si ils étaient des numéros sur une ligne droite, » dit Toor. « Cette étude est seule du fait nous avons employé la trigonométrie pour représenter la nature spiralée de l'ADN. »

La recherche de Toor est un assemblage passionnant de la nature, des maths et de la science appliquées pour la santé des personnes. Si réussie, elle pourrait mener non seulement aux pratiques en matière améliorées de greffe de cellules souches mais également à une compréhension beaucoup plus grande de la façon dont notre fuselage assemble les synthons requis pour nous maintenir vivants.

Source : Centre de Lutte contre le Cancer de VCU Massey