Международная группа биологов и математиков из Калифорнийского университета в Ирвине разработала новый инструмент, который поможет расшифровать язык, используемый клетками для общения друг с другом.
В статье, опубликованной в Nature Communications, исследователи представляют читателям CellChat — вычислительную платформу, которая позволяет декодировать сигналы молекул, передающие информацию и команды между клетками, которые собираются вместе, чтобы сформировать биологические ткани и даже целые органы.
«Чтобы правильно понять, почему клетки делают определенные вещи, и предсказать их будущие действия, мы должны быть в состоянии слушать то, что они говорят друг другу; математические и машинные инструменты обучения позволяют перевод таких сообщений «, — отмечает соавтор исследования Цин Ни, профессор UCI.
Чтобы использовать CellChat для перевода молекулярных сообщений между клетками, исследователи используют одноклеточную экспрессию генов. На выходе получается подробный отчет о сигнальных коммуникационных особенностях данной ткани или органа.
«Для каждой отдельной группы клеток CellChat показывает, какие сигналы направляются своим соседям и какие сигналы они имеют возможность получать», — дополняет слова своего коллеги профессор Максим Пликус.
При разработке CellChat, исследователи заимствовали ряд инструментов из машинного обучения и теории социальных сетей, что позволяет платформе с высокой вероятностью определять смысл «клеточных посланий» и выявлять контекстные сходства.
В шутку авторы исследования называют своё детище «Google-переводчиком для клеток» и отмечают его важность в диагностировании различных заболеваний.