Nagyszámú tumorsejt követésére képes ágens alapú szimulációs rendszer létrehozása
Angol cím
An agent based model capable of simulating a large number of tumour cells
magyar kulcsszavak
ágens alapú modell, tumor, rezisztencia, GPU
angol kulcsszavak
agent based modelling, tumour, resistance, GPU
megadott besorolás
Bioinformatika (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma)
100 %
zsűri
Genetika, Genomika, Bioinformatika és Rendszerbiológia
Kutatóhely
Molekuláris Élettudományi Intézet (HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont)
résztvevők
Szakács Gergely
projekt kezdete
2017-09-01
projekt vége
2022-08-31
aktuális összeg (MFt)
15.216
FTE (kutatóév egyenérték)
2.40
állapot
aktív projekt
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
Sok kutatási területen a laborkísérletek mellett elengedhetetlenek az in silico számítások a kísérlettervezéstől kezdve a modell szimulációkon keresztül az adatelemzésig. Ennek ellenére a tumornövekedés vizsgálata során nem általános a számítógépes szoftverek használata. Ebben a beszámolóban bemutatom a LattiCS-ot (Lattice based Cellular Simulator - Rács alapú Sejt Szimulátor), egy in silico eszközt, melyet in vitro és in vivo kísérletek reprodukálására terveztünk. A tumor heterogenitást a sejtek külön-külön modellezésével vesszük figyelembe. A szoftver felépítése moduláris, ahol az egyes modulokat, mint a sejtciklus, sejt-sejt adhézió, fenotípus átmenet, sejtmozgás és a kémiai anyagok diffúziója egyenként be- vagy ki lehet kapcsolni. Az átláthatóság és személyre szabhatóság érdekében a kód Python nyelven íródott. Bár ez kompromisszum a számítási kapacitásban, a rács alapú elrendezésnek köszönhetően a LattiCS több százezer sejt egyidejű szimulációjára alkalmas.
kutatási eredmények (angolul)
In silico computations are inevitable in many fields of wet-lab research throughout experimental design, model simulations and data analysis. However, specifically in the field of tumour growth research, the usage of an accompanying computational software is not yet common practice. Here, we introduce LattiCS (Lattice based Cellular Simulator) an in silico tool designed to replicate and predict experimental results of in vitro and in vivo setups. The heterogeneity of tumours requires representing each cell as a separate agent in the simulations. The software design is modular, where individual modules, such as cell cycle, cell-cell adhesion, phenotype transition, cell movement and diffusion of chemicals may be individually switched on or off. To aid clarity and customization to specific needs, the code base is written in Python. While this is a trade-off in terms of computational power, due to the lattice-based design, LattiCS is still capable of simulating hundreds of thousands of tumour cells.
