胚発生中、細胞はさまざまな化学シグナルを通じて互いに通信します。これらの信号は、いつ分割するか、いつ分離するか、いつ移動するかを細胞に伝えます。これらの細胞プロセスの正確な調整は、胚の適切な形成に不可欠です。
しかし、胚発生中の細胞コミュニケーションの複雑さにより、科学者がすべてがどのように機能するかを理解することが困難になりました。バークレーの研究者によって開発された新しい数学的枠組みは、この複雑さを簡素化して分析する方法を提供します。
フレームワークは、細胞通信を相互作用のネットワークとして表すことができるという考えに基づいています。このネットワークでは、各セルはノードで表され、セル間の相互作用はエッジで表されます。各相互作用の強度は、重量で表されます。
このネットワークの構造を分析することにより、研究者は胚発生に不可欠な重要な機能を特定することができました。彼らは、各セルが他の多くのセルと相互作用しているため、ネットワークが非常に相互接続されていることを発見しました。彼らはまた、ネットワークがモジュール、または他のモジュールのセルよりも互いに強く相互作用するセルのグループに編成されていることを発見しました。
これらの発見は、胚発生中の細胞コミュニケーションが非常に協調されており、この協調における欠陥が発達的欠陥につながる可能性があることを示唆しています。新しい数学的枠組みは、科学者がこれらの欠陥を研究し、潜在的な治療法を開発するためのツールを提供します。
「私たちのフレームワークは、細胞がどのように通信して胚を形成するかを理解する方法を提供します」と、研究著者のボリス・リヴキン博士は述べました。 「この理解は、発達障害の原因を特定し、それらを防ぐための新しい方法を開発するのに役立ちます。」
研究者は、新しいフレームワークを使用して、先天性欠陥や癌などのさまざまな発達障害を研究することを計画しています。彼らは、彼らの仕事がこれらの病気に対する新しい洞察と彼らのための新しい治療につながることを望んでいます。
