חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה סן דייגו פיתחו ובדקו חבילת תוכנה חדשה, הנקראת Spatial Modeling Algorithms for Reactions and Transport (SMART), שיכולה לדמות באופן מציאותי רשתות איתות תאים -; המערכות המורכבות של אינטראקציות מולקולריות המאפשרות לתאים להגיב לרמזים מגוונים מסביבתם. רשתות איתות תאים כוללות שלבים שונים ומושפעים מאוד גם מהצורות המורכבות והתלת מימדיות של תאים ורכיבים תת-תאיים, מה שמקשה על הדמיה בכלים קיימים. SMART מציעה פתרון לבעיה זו, שעשוי לסייע בהאצת המחקר בתחומים על פני מדעי החיים, כגון ביולוגיה של מערכות, פרמקולוגיה והנדסה ביו-רפואית.
החוקרים בדקו בהצלחה את התוכנה החדשה במערכות ביולוגיות במספר קנה מידה, החל מאותת תאים בתגובה לרמזים דביקים, לאירועי שחרור סידן באזורים תת-תאיים של נוירונים ותאי שריר לב, ועד לייצור ATP (מטבע האנרגיה בתאים). בתוך ייצוג מפורט של מיטוכונדריון בודד. על ידי מתן כלי גמיש, מדויק ויעיל למידול רשתות איתות תאים, SMART סולל את הדרך להדמיות מפורטות יותר כדי לקדם את ההבנה שלנו בהתנהגות סלולרית ולהניע את הפיתוח של טיפולים חדשים למחלות אנושיות.
המחקר, שפורסם ב מדע חישובי הטבעהובל על ידי אמט פרנסיס, Ph.D., עמית פוסט-דוקטורט של החברה האמריקאית לחינוך הנדסי בקבוצת המחקר בהנחיית פרופסור פדמיני רנגמאני, Ph.D., שניהם קשורים למחלקה לפרמקולוגיה בבית הספר לרפואה בסן דייגו באוניברסיטת קליפורניה. המחלקה להנדסת מכונות וחלל בבית הספר להנדסה באוניברסיטת סן דייגו ג'ייקובס. הגרסה הראשונית של תוכנה זו נכתבה על ידי ג'סטין לאגלין, Ph.D., סטודנט לתואר שני לשעבר בקבוצתו של רנגמאני.
SMART הוא חלק משיתוף פעולה מתמשך עם צוות מחקר בראשות מארי רונס, Ph.D., במעבדת המחקר Simula באוסלו, נורבגיה. מחקר זה מומן, בחלקו, על ידי הקרן הלאומית למדע, ברית הביצועים האנושיים של Wu Tsai, משרד חיל האוויר למחקר מדעי, קרן הארטוול, מכון קאולי למוח ונפש, מועצת המחקר האירופית, מועצת המחקר של נורבגיה, מרכז KG Jebsen לחקר נוזלי מוח וקרן פולברייט.
