在一個充滿細(xì)菌的世界里，如何保持健康？
每個人的免疫系統(tǒng)都是不同的。我們身邊可能都有這樣的同事，即使辦公室里的人生病了，他也從不打噴嚏。如今，免疫系統(tǒng)的"不平等"導(dǎo)致了截然不同的結(jié)果，一些人在感染新型冠狀病毒后身患重病，甚至死亡，而另一些看起來同樣健康的人在感染后只有輕微的癥狀。那么，為什么我們的免疫反應(yīng)如此不同？如何讓每個人的免疫系統(tǒng)更有彈性？這些都是一直困擾著醫(yī)學(xué)研究人員的重要問題。
計算生物學(xué)向我們展示了免疫系統(tǒng)識別侵入性病原體的技能。計算生物學(xué)向我們展示了免疫系統(tǒng)識別侵襲性病原體的技能。
在尋找答案的過程中，美國冷泉實驗室的研究員和生物信息學(xué)專家漢娜·邁耶(漢娜·邁耶)注意到了一類名為T細(xì)胞的白細(xì)胞。這是一種淋巴細(xì)胞，在免疫反應(yīng)中起著重要作用。T細(xì)胞在骨髓產(chǎn)生后，到達胸腺，血液流動，它們在那里"訓(xùn)練"和成熟。胸腺是人體的中央淋巴器官，位于心臟附近，通常分為不對稱的左葉和右葉。
漢娜·邁耶指出，T細(xì)胞不僅能夠識別和消除感染外來入侵的細(xì)胞，如新型冠狀病毒，而且在需要時還能向免疫系統(tǒng)的其他部分發(fā)送信號，以動員它們。這些功能取決于T細(xì)胞區(qū)分危險病原體和人體細(xì)胞本身的能力，這些病原體是在胸腺腺中獲得的，而且也不知道如何做到這一點。"梅耶說："我們知道胸腺代表一切。"但我們不知道它是如何調(diào)節(jié)的。
計算機模擬
在胸腺這個獨特的微環(huán)境中，T細(xì)胞和上皮細(xì)胞以幾乎無限的組合和順序相互作用。我們可以在實驗室直接觀察這些相互作用，但如果你試著用經(jīng)驗來探索它們，就會像嘗試每一種可能的方法來預(yù)測棋局的結(jié)果一樣。漢娜·邁耶(漢娜·邁耶)正在設(shè)計計算機模型來模擬這些組合，以確定哪種組合對胸腺T細(xì)胞的訓(xùn)練更為重要。這些結(jié)果將使實驗室研究更具針對性。
對免疫細(xì)胞和免疫反應(yīng)的計算機模型的實驗室研究通常存在于各自的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，梅耶目前正在做的是將兩者整合到一個更大的領(lǐng)域，即計算生物學(xué)(計算生物學(xué))。"她說，"我們需要結(jié)合實驗和計算，才能基本理解‘健康’的真正含義，并了解某些癥狀可能有什么問題。
在漢娜·邁耶的實驗室里，該團隊設(shè)計了一個程序來模擬T細(xì)胞所經(jīng)歷的環(huán)境。他們可以添加環(huán)境變量，評估各種細(xì)胞反應(yīng)的可能性，并進行實驗，將模型的結(jié)果與免疫細(xì)胞的實際行為進行比較。他們的目標(biāo)是弄清楚新生T細(xì)胞如何轉(zhuǎn)化為對抗病原體的"免疫戰(zhàn)士"，最終確定傳染病、癌癥、飲食和免疫系統(tǒng)之間的聯(lián)系。
