Nagyszámú tumorsejt követésére képes ágens alapú szimulációs rendszer létrehozása
Title in English
An agent based model capable of simulating a large number of tumour cells
Keywords in Hungarian
ágens alapú modell, tumor, rezisztencia, GPU
Keywords in English
agent based modelling, tumour, resistance, GPU
Discipline
Bioinformatics (Council of Medical and Biological Sciences)
100 %
Panel
Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent
Institute of Molecular Life Sciences (Research Center of Natural Sciences)
Participants
Szakács, Gergely
Starting date
2017-09-01
Closing date
2022-08-31
Funding (in million HUF)
15.216
FTE (full time equivalent)
2.40
state
running project
Final report
Results in Hungarian
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.
Results in English
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.
