הסתעפות לא רק לעצים. תהליך ביולוגי זה מתרחש בהתפתחות בעלי חיים, המאפשר לאיברים לבצע פונקציות מורכבות. מבנים דמויי ענף נוצרים בריאות, בכליות ובשדיים, בין היתר. חשוב לציין שרק בבלוטות החלב הנשיות מתרחשות רוב הענפים שנים לאחר הלידה. זה קורה במהלך גיל ההתבגרות ושוב במהלך ההיריון כאשר צינורות חלב מסתעפים כהכנה להנקה. הפרעות כאן נקשרו לסרטן השד. עם זאת, לימוד הסתעפות יכול להיות קשה וגוזל זמן.
כעת, חוקרי מעבדת קולד ספרינג הארבור (CSHL) פיתחו כלי לכימות במהירות שינויים בענפי בלוטות החלב של העכברים. המערכת, המכונה מגנט, נוצרה על ידי סטיבן לואיס, לוסיה טלז פרז וסמנתה הנרי, שלושה סטודנטים לתארים מתקדמים במעבדת דוס סנטוס של CSHL. ניתן להשתמש ביום אחד כדי ללמוד כיצד שינויים וטיפולים הורמונליים משפיעים על בלוטות החלב או אפילו כדי לאתר סימני אזהרה מוקדמים לסרטן השד.
לואיס היה הרעיון למגנט אִמָאממרי זאֶרֶץ נֶטוֹכלי ניתוח עבודה-לאחר לראות פרופסור חבר CSHL, סקט נבלאקה, משוחח במעבדה. לואיס תהה אם ניתן לתרגם מודל מתמטי שצוותו של נבלאכה על צמחים לבלוטות החלב. "זה הרגיש כמו חיבור טבעי למבנה מסתעף אחר," הוא אומר.
בדרך כלל, חוקרים הלומדים בלוטות החלב של עכברים צריכים לחתוך פרוסות דקיקות של רקמת שד, לנתח אותן תחת מיקרוסקופ ולספור ידנית את התעלות והענפים בכל פרוסה. התהליך הוא "מאוד זמן רב ולעיתים לא עקבי." הנרי אומר.
לעתים קרובות, אינך מקבל את כל הארכיטקטורה של בלוטת החלב. "
סמנתה הנרי, מעבדת קולד ספרינג הארבור
מגנט נבנה כדי להשוות בדיוק תמונות מוכתמות של בלוטת החלב. חוקרים העובדים עם המערכת פשוט מתחקים אחר הענפים ומשתמשים בתוכנה בשם NetworkX כדי לתכנן אותם כרשתות. משם, קוד המחשב מנתח את הרשתות ומכמת את הנתונים. "בעזרת הכלי הזה, אנו יכולים למדוד את האורך הכולל של עץ השמיעה כמו גם את מספר הצינורות, האלוולי והמבנים הסועפים", אומר טלז פרז. "קל מאוד לתכנן במהירות רשתות שונות ולהפעיל בדיקות."
כרגע מגנט משמש רק בעכברים. עם זאת, ניתן לצבוט את הקוד עבור כל מערכת הסתעפות. החוקרים רואים כי מגנט משמש בסופו של דבר ללמוד כיצד מצבים מסוימים, כמו זיהומים או אירועי חיים, כמו הריון וסיכון לסרטן השקפת גיל המעבר. זה יכול לעזור גם באבחון מוקדם. "אנחנו תמיד צדים על סימני אזהרה שמתעוררים לפני שאתה יכול להרגיש גוש או לראות משהו על ממוגרפיה או אולטרסאונד", אומר לואיס. "תאר לעצמך שכלי אוטומטי יכול לומר שעדיין אין גידול, אבל יש שינויים שניתן לזהות. זו התקווה שלנו, החלום שלנו."
