Институт Аллена в Сиэтле объявил о старте масштабного 10-летнего проекта CellScapes, направленного на создание нового математического языка для описания поведения человеческих клеток. Инициатива объединяет 75 специалистов — от биоинформатиков до инженеров — и ставит целью превратить хаотичные данные о динамике клеток в универсальные модели, способные предсказывать их развитие. По словам руководителя проекта Ру Гунавардане, это попытка «расшифровать клеточную программу», объединив математику, биологию и физику.

Основанный более 20 лет назад сооснователем Microsoft Полом Алленом, институт уже разрабатывал инструменты для анализа органелл — клеточных структур, отвечающих за синтез белков и выработку энергии. Однако CellScapes выходит за рамки предыдущих работ: вместо изучения отдельных компонентов учёные сосредоточатся на системе в целом. В качестве «строительного материала» выбраны стволовые клетки, которые ещё не получили специализацию, что позволит отслеживать их трансформацию в реальном времени.

Поперечное сечение клеток, образующих полую сферу, называемую люменоидом. Цвета обозначают различные белки, экспрессируемые клетками внутри и снаружи сферы.  Источник: Allen Institute

«Это как перейти от вопроса “что за точка на небе?” к открытию законов движения планет», — провёл аналогию Уоллес Маршалл, профессор Калифорнийского университета и научный консультант проекта. Главная цель — не только описать, но и научиться предсказывать процессы вроде образования опухолей, что откроет путь к созданию методов ранней диагностики рака и персонализированной терапии.

Уже в ближайшие месяцы ожидается публикация первого исследования CellScapes в журнале Nature. Все данные и алгоритмы будут находиться в открытом доступе, а институт планирует тесно сотрудничать с внешними командами, включая онкологический центр Фреда Хатча, где ранее разработали инструмент BayesSpace для анализа генной экспрессии.

Проект не имеет фиксированного бюджета и включает три параллельных направления, охватывающих моделирование, эксперименты и разработку ПО. «Мы на пороге понимания того, как подступиться к “коду” клетки, — отметила Гунавардане. — Это наследие Пола Аллена, который верил, что мы сможем его взломать».

Подробнее на iXBT