ریاضیدانان موسسه همهولتز آلمان برای اولین بار در جهان، موفق به ردیابی یک سلول واحد با استفاده از مدلسازی ریاضی شدند. به گزارش گروه اخبار علمی ایرنا از نیچر، هر سلول در بدن انسان منحصر به فرد است؛ سلول های یک بافت مشخص نیز گرچه در ظاهر یکسان هستند ولی در دنیای میکروسکوپیک از یکدیگر متفاوت هستند؛ بنابراین هیچ دو سلولی را در بدن نمی توان یافت که کاملا شبیه یکدیگر باشند.
جواب سوال هایی از قبیل این که چگونه یک سلول قلب از سلول های بنیادی ساخته می شود یا چرا یک سلول بتا انسولین تولید می کند و دیگری نمی کند و اینکه چرا یک سلول عادی ناگهان جهش ژنتیکی پیدا می کند و سرطانی می شود، در اسیدریبونوکلئیک (RNA) نهفته است؛ RNAدر تمام سلول های زنده وجود دارد و وظیفه اصلی آن انتقال دستورات از پروتئین DNA به منظور کنترل سنتز پروتئین هاست. در برخی از ویروس ها، RNA به جای DNA حامل اطلاعات ژنتیکی است.
پروتئین ها در داخل سلول مدام در حال مونتاژ و دمونتاژ هستند و تحلیل و بررسی یک سلول مشخص بسیار پیچیده و تقریبا غیر ممکن است. تفاوت های کوچک در تنظیم ژن ها توسط علمی به نام آماری (statistical) بررسی می شود.
به طور ساده می توان علم آماری را چنین توصیف کرد؛ یک اتاق کوچک شامل میلیارد ها مولکول است که هریک دمای مشخصی دارند، اندازه گیری دمای تک تک مولکول ها و میانگین گیری روی آنان برای تعیین دمای اتاق غیر ممکن است؛ ولی به صورت آماری با استفاده از یک دماسنج کوچک می توان دمای اتاق را تخمین زد. به دمای اتاق در این حالت یک اطلاعات آماری گفته می شود. اطلاعات مربوط به سلول ها نیز یک اطلاعات آماری است.
محققان موسسه همهولتز با استفاده از روشی موسوم به ریاضیات آماری موفق به بررسی و ردیابی یک سلول واحد شده اند که تا امروز امکان پذیر نبوده است. در این روش به جای بررسی یک سلول، نمونه ای (Sample) حاوی 10 سلول مورد بررسی قرار گرفته است، تعداد نمونه ها نیز بین 16 تا 80 مورد است.
با استفاده از این روش تاثیر محرک های مختلف و میزان واکنش سلول و ژن به راحتی قابل بررسی است. نتایج این بررسی به طور تجربی توسط محققان دانشگاه ویرجینیا تایید شده است که حاکی از مستدل بودن این روش است.
روش فوق دستاورد ارزشمندی برای درمان بسیاری از بیماری ها مخصوصا به روش سلول یا ژن درمانی است. نتایج کامل این تحقیقات در شماره اخیر نشریه Nature Methods منتشر شده است.