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Os modelos de computador Recentemente desenvolvidos podem simular a recuperação da transplantação da célula estaminal

Os Cientistas na Universidade da Comunidade de Virgínia desenvolveram os modelos de computador que podem simular a recuperação do sistema imunitário nos pacientes que se submetem a transplantações da célula estaminal. Em dois estudos recentes, reforçam o potencial de usar arranjar em seqüência e computador do ADN que modelam para prever que receptores da transplantação da célula estaminal puderam sofrer complicações tais como a enxerto-contra-anfitrião-doença, uma circunstância onde o sistema imunitário do doador ataca o corpo de receptor. A construção dos estudos em cima da pesquisa prévia por cientistas no Centro do Cancro de VCU Massey, no Centro de VCU para o Estudo da Complexidade Biológica e o Departamento de VCU do Psiquiatria e da Genómica Estatística que encontrou a evidência que o sistema imunitário pode ser modelado como um sistema dinâmico.

Os sistemas Dinâmicos descrevem o fenômeno em que os relacionamentos entre as variáveis no sistema determinam seu estado futuro. Alguns sistemas, tais como um pêndulo de balanço em um pulso de disparo, podem ter relativamente poucas variáveis, fazendo seus estados futuros razoavelmente fáceis prever. Outros sistemas, tais como o tempo, exigem os modelos de previsão avançados devido ao grande número de variáveis que afetam suas circunstâncias presentes e futuras. A capacidade “para prever” a recuperação de sistema imunitário podia potencial permitir que os doutores personalizem melhor o cuidado da cargo-transplantação para resultados pacientes melhorados.

O primeiro estudo, publicado na Biologia do jornal do Sangue e da Transplantação da Abóbora, arranjado em seqüência o ADN de 34 pares do doador-receptor da transplantação da célula estaminal e usado a informação resultante em um modelo de computador avançado para simular como o repertório De célula T do receptor recuperará seguinte transplantação. O repertório De célula T é o exército das pilhas de sistema imunitário chamadas as pilhas de T que uma pessoa desenvolve em resposta à doença e aos outros micróbios patogénicos em seu ambiente.

“Este estudo é o primeiro para simular o crescimento do repertório De célula T depois da transplantação que usa as variáveis que não são esclarecidas no doador-receptor típico de HLA que combina,” diz o Amir Ahmed Toor, M.D., hematologist-oncologista no Programa da Transplantação da Medula E membro do programa de investigação Desenvolvente da Terapêutica no Centro do Cancro de VCU Massey assim como professor adjunto na Divisão da Hematologia, da Oncologia e do Cuidado Paliativo na Faculdade de Medicina de VCU. “Usando uma coorte maior dos pacientes do que em estudos precedentes, nós podíamos prever matematicamente as interacções destas variáveis, que conduziram às simulações que parecem ser muito similares à revelação De célula T clìnica observada do repertório da cargo-transplantação.”

O teste Humano do antígeno (HLA) da leucócito é a bandeira de ouro actual para doadores e receptores (SCT) de harmonização da transplantação da célula estaminal. O HLA é um sistema de genes responsáveis para regular respostas imunes. Contudo, a pesquisa precedente por Toor e seus colegas descobriram grandes variações entre os antígenos menores do histocompatibility do doador-receptor (mHA) que poderiam potencial contribuir às complicações da transplantação não esclarecidas pelo teste de HLA. o mHA é fragmentos da proteína apresentados na superfície das moléculas que o HLA cria a fim regular respostas imunes.

Os modelos usados nas simulações computorizadas foram conduzidos pelas fórmulas de crescimento demográfico desenvolvidas dos estudos do passado por Toor que descobriu testes padrões distintos da recuperação do linfócito em receptores de SCT. Usando a matemática da matriz para desenvolver as simulações, os pesquisadores igualmente observaram a competição entre pilhas de T como o repertório De célula T se torna. Esta competição conduz a determinadas famílias das pilhas de T que tornam-se dominantes e mais numerosas, que aglomera para fora umas famílias De célula T mais fracas, fazendo com que se tornem mais tarde e em menos números.

“Nós estamos tentando esclarecer muitas variáveis que poderiam impactar a revelação De célula T do repertório e, por sua vez, resultados pacientes,” dizemos Toor. “Nos estudos futuros, nós esperamos explorar o impacto da expressão órgão-específica do antígeno. O conhecimento ganhado desta pesquisa poderia potencial permitir umas previsões mais exactas de que os órgãos poderiam ser os mais afectados pela enxerto-contra-anfitrião-doença.”

O segundo estudo, publicado no Jornal da Relação da Sociedade Real, examina pedir dos segmentos do ADN que compo os locus De célula T do receptor, que são a parte do genoma responsável para montar o repertório De célula T. Neste estudo, fornece uma evidência mais adicional de um pedido matemático subjacente e apresenta as relações trigonométricamente que descrevem o posicionamento dos segmentos do ADN.

Toor igualmente supor que as interacções entre as duas costas na hélice dobro do ADN podem influenciar o pedido do segmento do gene baseado nas propriedades onda-mecânicas inerentes à estrutura do ADN. Se verdadeira, esta teoria tem implicações para compreender o genoma inteiro porque poderia permitir que os cientistas determinem a expressão genética.

“Tipicamente, os lugar de segmentos do gene são considerados como se eram números em uma linha recta,” dizem Toor. “Este estudo é original que nós usamos o trigonometria para esclarecer a natureza espiral do ADN.”

A pesquisa de Toor é uma união emocionante da natureza, da matemática e da ciência aplicadas para a saúde humana. Se bem sucedida, poderia conduzir não somente às práticas melhoradas da transplantação da célula estaminal mas igualmente a uma compreensão muito maior de como nosso corpo monta os blocos de apartamentos necessários para nos manter vivos.

Source: Centro do Cancro de VCU Massey