Виртуальные клеточные модели в конечном итоге дадут нам свободу исследовать возможные сценарии, наблюдая за последствиями изменения логики жизни или вмешательства в белок с помощью молекулы лекарства. Точно так же, как цифровые двойники сейчас широко используются в инженерии, чтобы, например, увидеть эффект изменения структурного компонента здания, так и гены можно мутировать или удалять из моделей, чтобы понять последствия. Например, в Манчестерском университете (Англия) Хэнгуэй Чжан и его коллеги использовали модели сердечных клеток, чтобы понять влияние генных мутаций, меняющих белок под названием SCN5A, который участвует в генерации электрической активности. Модели выявили давление на кардиостимулятор сердца (синоатриальный узел) и причину нарушения сердечного ритма, называемого синдромом слабости синусового узла, который может привести к внезапной смерти[381].

Большое количество молекул или сигналов внутри клеток влияет на то, как раковые клетки и образования теряют способность прикрепляться к другим клеткам и начинают мигрировать из соседних клеток в сеть белков, известную как внеклеточный матрикс. Факторов слишком много, чтобы один мозг мог их понять, поэтому в Институте науки Гулбенкяна и Институте исследований и инноваций в области здравоохранения в Португалии была создана виртуальная клетка, которая дает больше информации о том, как предотвратить это смертоносное распространение[382].

Хотя мы все еще работаем над высокоточным описанием виртуальных клеток человека, значительный прогресс был достигнут на других уровнях описания, которые, как предположил Эйнштейн, а также Нобл, Нерс и другие, столь же достоверны. Описания более высокого уровня необходимы, чтобы понять защитные силы организма, которые варьируются от ушной серы, слез и кожи до множества клеток (таких, как Т-клетки, упомянутые ранее) и бесконечного числа факторов, от антител до хемокинов и гистамина. Это в первую очередь иммунная система, и за последние три десятилетия предпринимались попытки создать ее виртуальную версию, не в последнюю очередь модели Т-клеток, которые мы упоминали ранее[383].

В 2022 г. эти усилия получили толчок после новостей о том, что исследователи создали первую карту сети связей, составляющих иммунную систему человека, показывающую, как иммунные клетки общаются друг с другом. Исследование, проведенное Институтом Уэллкома Сэнгера недалеко от Кембриджа, Англия, подробно описывает, как исследователи выделили почти полный набор поверхностных белков, которые физически связывают иммунные клетки, а затем использовали вычислительный и математический анализ для создания карты, показывающей типы клеток, посланников и относительную скорость каждого «разговора» между иммунными клетками. С помощью этой карты можно отслеживать влияние различных заболеваний на всю иммунную систему, чтобы, например, помочь в разработке новых методов лечения, которые смогут воздействовать на защитные механизмы организма[384].