La gramática interpretable humana codifica modelos de biología de sistemas multicelulares para democratizar los...

Área de la Ciencia:

• Biología de sistemas
• Biología computacional
• La bioinformática

Sus antecedentes:

• Las células funcionan como ecosistemas dinámicos y en evolución.
• Las tecnologías monocélulas y multiómicas espaciales proporcionan datos celulares detallados.
• La predicción de la evolución celular requiere enfoques de modelado matemático robustos.

Objetivo del estudio:

• Para presentar un nuevo marco conceptual, la gramática de la hipótesis de comportamiento celular, para crear modelos matemáticos de sistemas celulares.
• Permitir la integración sistemática de los conocimientos biológicos y los datos multiómicos para el modelado in silico.
• Facilitar "experimentos mentales" virtuales para comprender la dinámica multicelular y generar hipótesis.

Principales métodos:

• Desarrollo de una gramática de hipótesis de comportamiento celular utilizando enunciados de lenguaje natural (reglas celulares).
• Creación de una implementación de referencia para la gramática.
• Aplicación de la gramática para desarrollar modelos mecanicistas de novo y modelos multiómicos basados en datos.

Principales resultados:

• Demostración de la utilidad de la gramática en el desarrollo de modelos mecanicistas.
• Aplicación exitosa en la simulación de procesos biológicos relacionados con el cáncer.
• Ejemplificación de una aplicabilidad más amplia en el modelado del desarrollo cerebral.

Conclusiones:

• La gramática de la hipótesis del comportamiento celular une las investigaciones biológicas, clínicas y de biología de sistemas.
• Permite el modelado matemático escalable para predecir el comportamiento multicelular emergente.
• Facilita la generación de nuevas hipótesis comprobables en la investigación de sistemas multicelulares.