توسط : سلول مجازی یکی از نوآورانه‌ترین مفاهیم روز در زیست‌شناسی و فناوری است. این ایده انقلابی می‌تواند روش‌های سنتی پژوهش‌های زیستی را دگرگون کند و آینده‌ی مدل‌سازی سلولی را متحول سازد. اما سلول مجازی دقیقا چیست، چقدر پیشرفت داشته و چالش‌ها و چشم‌اندازهای پیش روی آن کدام است؟
سلول مجازی یا Virtual Cell چیست؟
سلول مجازی به مدل‌هایی گفته می‌شود که با استفاده از داده‌های بسیار وسیع و الگوریتم‌های هوش مصنوعی، رفتار سلول‌های واقعی را شبیه‌سازی می‌کنند. هدف اصلی توسعه این مدل‌ها، ارائه بینش‌هایی است که در حال حاضر تنها با هفته‌ها آزمایشگاهی قابل دستیابی است؛ مانند پیش‌بینی واکنش سلول‌های سرطانی به داروهای مختلف.
دانشمندانی همچون استیون کوئیک (Stephen Quake) از موسسه چان زاکربرگ (CZI) معتقدند که در آینده زیست‌شناسان بیشتر با ابزارهای محاسباتی کار خواهند کرد تا آزمایش‌های سنتی و پرزحمت. هدف اصلی این است که زیست‌شناسی سلولی، از فعالیتی عمدتا تجربی به حوزه‌ای عمدتا محاسباتی تبدیل شود و سلول مجازی محور پژوهش‌ها قرار گیرد.
چرا سلول مجازی اهمیت دارد؟
سلول مجازی ابزاری قدرتمند برای درک بیماری‌هاست. محققان می‌توانند با استفاده از این مدل‌ها، ابتدا پیش‌بینی‌های لازم را انجام دهند و سپس صرفا برای تایید نتایج به سراغ آزمایش‌های تجربی بروند. این رویکرد زمان و هزینه‌های پژوهش را به‌طرز چشمگیری کاهش می‌دهد و راه را برای کشف درمان‌های جدید و درک بهتر عملکرد سلول‌ها هموار می‌سازد.
وضعیت فعلی و پروژه‌های مهم سلول مجازی
هرچند تلاش‌ها برای ساخت سلول مجازی هوش مصنوعی هنوز در مراحل ابتدایی است، اما استقبال جهانی از آن در آزمایشگاه‌های دانشگاهی و صنعتی به‌شدت بالا رفته است. موسسه چان زاکربرگ (CZI) اعلام کرده که قصد دارد در ده سال آینده صدها میلیون دلار برای توسعه سلول مجازی سرمایه‌گذاری کند. همچنین شرکت گوگل دیپ‌مایند (Google DeepMind) نیز پروژه‌ای مهم در این زمینه در دست اجرا دارد.
در سوئد، آزمایشگاه Science for Life پروژه «آلفا سل» (Alpha Cell) را در دست اجرا دارد که قرار است در سال ۲۰۲۶ راه‌اندازی شود و یکی از نخستین مدل‌های سلول مجازی باشد. در همین حال، موسسه Arc نیز با ارائه مدل «State» و برگزاری مسابقات بین‌المللی، پژوهشگران را به رقابت برای پیش‌بینی رفتار سلول‌ها بر اساس داده‌های ژنتیکی دعوت کرده است.
چالش‌ها و محدودیت‌های مدل‌سازی سلول مجازی
با وجود هیجان فراوان و سرمایه‌گذاری‌های کلان، سلول مجازی همچنان با چالش‌های زیادی روبه‌روست. بسیاری از مدل‌های فعلی تنها قادر به تحلیل داده‌های توالی‌یابی RNA هستند و نمی‌توانند فراتر از اطلاعاتی که به آن‌ها آموزش داده شده است، پیش‌بینی‌های معتبر ارائه دهند. به گفته برخی متخصصان، این مدل‌ها هنوز نتوانسته‌اند در آزمایش با داده‌های جدید، عملکرد قابل قبولی نشان دهند.
یکی دیگر از چالش‌ها، نیاز به تلفیق داده‌های متنوع است. برای دستیابی به یک سلول مجازی واقعی، باید داده‌های تصویری (مانند میکروسکوپ نوری و الکترونی) و اطلاعات مربوط به تعامل اجزای سلولی نیز در مدل‌ها لحاظ شود. همچنین هنوز تعریف دقیقی از مفهوم «سلول مجازی» بین دانشمندان وجود ندارد و هر پژوهشگر دیدگاه خاص خود را نسبت به این موضوع دارد.
آینده‌ی سلول مجازی
اگرچه راه درازی تا رسیدن به سلول مجازی ایده‌آل باقی مانده است، اما کارشناسان بر این باورند که مدل‌های مفید و کاربردی برای برخی انواع سلول‌ها (مانند سلول‌های قلب یا اندام‌واره‌های روده) یا عملکردهای خاص (نظیر تنظیم ژن) در آینده نزدیک قابل تحقق است. با گذر زمان و پیشرفت فناوری، سلول مجازی می‌تواند به ابزار کلیدی پژوهش‌های زیست‌شناسی و پزشکی تبدیل شود و نقش مهمی در توسعه درمان‌های نوین ایفا کند.
