解决免疫难题需要不同领域的合作
研究人类免疫系统就像在玩一个巨大的、多维的拼图游戏,其中的拼图块的形状在不断变化。数以亿计的微生物与宿主相互作用,形成了保持我们健康和免受疾病侵袭的过程。
然而,有时,这些相互作用并不像人们希望的那样发生,使免疫系统不同步,导致慢性炎症会导致炎症性肠病(IBD)、糖尿病、关节炎甚至癌症。
数以百万计的美国人患有这类疾病,发病率还在上升。直到最近,人们还很难理解在这些相互作用中发生了什么,以及它们是如何引发慢性炎症的。
更重要的是,遏制炎症的努力已经产生了疗效温和、副作用几乎与疾病本身一样难以对付的药物和治疗方法。
科学家们需要了解炎症是如何在系统水平上发生的,以及怎样才能最好地重新校准一个已经被严重推入慢性炎症的免疫系统。最近的一篇论文免疫学的趋势探讨了免疫学领域如何应用建模方法来解决免疫难题。
“通过将计算建模和免疫学实验相结合,”营养免疫学和分子医学实验室(NIMML)主任、生物复杂性研究所教授Josep Bassaganya-Riera说,“我们可以确保继续向前迈进。精密医学这有助于简化程序临床试验并更快地将更安全、更有效的治疗方法带给患者。”
在过去,不同的科学领域试图以多种方式得出答案,但往往存在很大分歧。在弗吉尼亚理工大学的生物复杂性研究所,NIMML正在采取一种超越现有学科的综合方法,并看到了一些令人兴奋的结果。
例如,NIMML目前使用的模型建立在开创性工作的基础上,揭示了导致IBD一流疗法的新途径。
NIMML将这种方法与其他形式的建模和实验相结合,使他们能够以前所未有的规模模拟炎症过程。通过应用这种方法,研究人员能够使用机器学习算法为模拟患者建模新的IBD治疗的临床反应,具有很高的准确性。
NIMML的联合主任Raquel Hontecillas说:“将建模方法应用于免疫学可以非常迅速地提供经过严格测试的有效疗法,并具有成本效益地使用资源。”
在最近的国家过敏和传染病研究所研讨会上,bassagya - riera介绍了如何解决免疫是一个复杂的过程,需要跨学科的解决方案。
巴萨尼亚-里埃拉在弗吉尼亚理工大学的TEDx活动中谈到了精准医疗给我们带来的进步。在他的讨论中,他解释了免疫系统的建模和模拟如何为临床试验和有效的治疗和治疗之间提供临床医生和患者更快速的管道。
这一过程也为研究人员提供了一个参与“可能性艺术”的机会,在新疗法在生命系统中测试之前,就利用建模来展示其前景。基于这些早期的成功,很明显,建模者和实验人员之间的合作将是引领精确医学时代的关键。
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