计算模型，了解肺部肺结核病变的动态

由Pere-Joan Cardona领导的德国人Trias I Pujol研究所（IGTP）实验结核单位的研究人员已发布旨在在虚拟肺中繁殖结核病病变的动态的计算模型的第一个结果。该模型已经在IGTP的比较医学和生物分析（CMCIB）中心的3RS节目中开发，由“LA CAIXA”基础支持。

MartíCatalà和克拉拉·普拉斯，来自CMCIB的CMCIB，巴塞罗那科技（UPC）的物理系的研究人员，以及DanielLópez-Codina，Sergio Alonso和Joaquim Valls，他也参加了学习。本文的第一个作者Català带领Silico试验的计划。其结果已在期刊上发表PLO计算生物学。

今天，结核（TB）仍然是世界上十大死亡原因，2017年造成160万人。结核病是由结核分枝杆菌引起的，该细菌是一种感染肺部肺泡的细菌。然而，90％的人被感染永远不会发展活跃的病症。不了解在剩下的10％案例中触发疾病的主要因素是其根除的主要障碍之一。本研究旨在了解使疾病保持潜在的机制，特别是与内源性重新感染的机制。

研究人员已经开始从假设中，内源性重新感染在维持潜在感染方面发挥着重要作用。因此，我们已经开发了一种基于代理的模型，该模型描述了由迭代算法构建的计算支气管树中结核病病变的生长，融合和增殖，该算法在肺表面区域的三维体积内产生支气管管和分叉的分叉。“纽扣物理系和计算生物学和复杂系统组成员的研究员解释了克拉拉·普拉斯。

该模型是基于的实验数据从初始感染阶段的计算断层扫描扫描五种迷你猪。迷你猪的肺表面区域已经从这些图像获得以产生计算肺。还获得了每个TB病变的大小和位置，这允许研究人员设定基于代理的模型的参数。

“结果是一种允许我们重现和理解计算机上的实验数据的模型。我们能够在结核病病变和内源性重血和病变生长的频率之间显示重要的关系，”MartíCatalà。

该模型也被用作硅实验平台中的探讨了从潜在感染到活性疾病的过渡，鉴定主要触发器：炎症反应升高，呼吸振幅的中度炎症反应的组合。“这项研究很重要，因为迷你猪的肺结构与人类非常相似，所以这种模式将使我们能够对未来的行动进行预测，例如新的人类的新生物标志物，预防性策略和治疗治疗中的核心，”解释说-Joan Cardona是该项目的共同作者。

在硅或计算模型中

使用称为比较医学的动物模型一直是20世纪医学巨大发展的主要关键之一，特别是在健康和生命科学领域的研究。对于这些领域的研究仍然是一个必要的和强制性步骤，特别是用于开发新的治疗和药物。新技术允许改进这种做法，这是对比较医学和生物成像（CMCIB）中心的研究设施和项目的主要目的。

该中心促进基于3RS的研究：更换，减少和精炼。使用计算工具进行仿真，如在这种情况下，是一个清晰的例子。“更少的比较医学。我们的团队在临床前研究中一直在使用替代模型，例如果蝇研究的果蝇模型，一个范式的例子。现在，计算机生成的模型提供的可能性是巨大的，”解释说Cardona，实验结核单位和CMCIB的科学主任的主要调查员。“在这种情况下，我们通过使用少量动物和生物分析工具生成模型来获得可靠的结果。现在我们不需要更多的动物;该模型在电脑中，我们将能够在未来的许多研究中使用它，“他说。

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