来自杜克—新加坡国立大学医学院的科学家，研发出两款先进计算工具，日后可让研究人员更好地理解人体内的细胞之间如何“交流对话”。这有望加速癌症、神经退行性疾病和精准医疗方面的研究突破。
杜克—国大医学院日前发文告公布最新研究成果，并介绍两款新工具——数据模拟器sCCIgen，以及真实数据分析器QuadST。
文告指出，人体内的每一个细胞，不断在发送和接收信号，帮助身体生长、保持健康并抵御威胁。一旦这些细胞间的“对话”出现差错，疾病往往就会随之发生。
以阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease）为例，神经细胞之间的信息传递失常，会影响记忆和思考能力；在癌症中，癌细胞可能通过发出错误信号，“误导”免疫系统，使身体无法识别并清除它们。
理解这些复杂的细胞交流，是生物医学研究的关键，但传统研究方法往往难以完整捕捉这种高度复杂的互动过程。
因此，以杜克—国大医学院定量医学中心（Centre for Quantitative Medicine）宋晓禹副教授为首的研究团队，研发这两个新工具。第一款工具sCCIgen是一款模拟器，可创建“虚拟组织”（virtual tissues），显示细胞的位置，以及相关基因的活跃情况。
宋晓禹形容，就像飞行员使用飞行模拟器练习，sCCIgen就像一个“实践实验室”，为科学家提供一个可控环境，用于测试他们的计算工具，是否真的能检测到细胞之间的“交流”。
“这有助于加速癌症、免疫学和神经科学领域的发现。”
第二款工具QuadST用来分析真实的组织数据，协助研究人员找出哪些基因和细胞类型正在相互“交流”。
当研究团队将QuadST应用于脑组织分析时，发现数百个在神经细胞交流过程中出现明显变化的基因，其中许多与神经突触（synapses）有关。这些发现，有助科学家更好理解癫痫和神经退行性疾病等病症中，神经细胞发生变化的机制。
QuadST也可以应用于肿瘤研究，例如分析癌细胞如何与免疫细胞互动，以及为何部分患者对治疗的反应更佳。
研究团队接下来计划扩展sCCIgen功能，以模拟蛋白质及其他分子之间的相互作用，并利用QuadST建立一个记录细胞间交流相关基因的参考数据库。这个数据库可帮助科学家比较不同组织和疾病的研究结果，加快新发现的步伐，并为研发更精准的治疗方法提供支持。
