En un trabajo reciente, investigadores estadounidenses han presentado un nuevo modelo computacional, cuya gramática se fundamenta en enunciados del lenguaje natural, que permite realizar hipótesis y simulaciones sobre el comportamiento celular a lo largo del tiempo.
Mediante posteriores desarrollos y evoluciones, esperan que el modelo permita disponer de un «gemelo digital» de cada célula humana, abriendo la puerta a la creación de laboratorios celulares virtuales capaces de facilitar experimentos previos antes de realizar estudios más costosos con células vivas.
Publicado en Cell, este avance podría servir para predecir virtualmente procesos biológicos, incluidos aquellos relacionados con la aparición de enfermedades, analizar dinámicas moleculares y la respuesta de las células a factores ambientales como los fármacos. De este modo, se podrían priorizar hipótesis y trasladar solo los resultados más prometedores en el modelo simulado al laboratorio real.
El modelo permite simular cómo se comportará una célula en su interacción con otras o con el ambiente
La herramienta computacional consiste en un modelo basado en agentes que se aplicó en el marco de PhysiCell. Dicho software modela células individuales como agentes con estados (como la posición o la fase del ciclo celular) y procesos (como la motilidad o la secreción de moléculas) independientes en función de la información del ADN y ARN.
Esto permite a los científicos simular cómo se va a comportar una célula ante la interacción con otras o frente a cambios en su microambiente. De hecho, el estudio incluye ejemplos de simulaciones sobre la formación de órganos y tejidos y sobre procesos relacionados con el cáncer.
Según los autores, una de las principales ventajas de la nueva herramienta es que hace más accesibles los modelos computacionales basados en agentes a científicos que no son expertos en programación. De hecho, explican que la gramática del modelo es como una hoja de cálculo en que cada línea relaciona un tipo celular con una regla de comportamiento enunciada en lenguaje natural. Posteriormente, el software traduce dicha gramática en ecuaciones matemáticas para realizar simulaciones.
Fuente:
Johns Hopkins Medicine.
Referencia:
Johnson JAI, Bergman DR, Rocha HL, et al. Human interpretable grammar encodes multicellular systems biology models to democratize virtual cell laboratories.
Cell. Published online July 25, 2025.
doi:10.1016/j.cell.2025.06.048
OAD-ES-AMG-0001
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