网络为可视化和分析复杂系统提供了一种强大的方法。然而，根据网络的规模和复杂性，许多可视化是有限的。人体中的蛋白质相互作用构成了一个难以想象的复杂系统。Jörg Menche，奥地利科学院CeMM分子医学研究中心的助理首席研究员，维也纳大学教授，Max Perutz实验室的研究小组负责人，和他的团队开发了一种沉浸式虚拟现实(VR)解决这个问题的平台。在蛋白质相互作用的虚拟现实可视化技术的帮助下，未来将有可能更好地识别相关性和那些导致罕见疾病的遗传畸变。
网络越大越复杂，在屏幕上显示就越困难。传统的计算机程序很快就会达到极限。奥地利科学院分子医学研究中心的网络科学家Jörg Menche和他的研究小组解决了这一挑战。他们开发了一个VR平台，以独特的直观方式探索大量数据及其复杂的相互作用。
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身体就像一个网络
在寻找罕见疾病的原因时，复杂数据的表示可能特别重要，因为人体拥有大约2万个蛋白质，这些蛋白质编码在人类基因组中，并相互作用，代表着一个巨大的复杂网络。无论是运动还是消化——在分子水平上，所有的生物过程都是基于蛋白质之间的相互作用。如果用一个网络来说明蛋白质之间的相互作用，就会产生一张由大约18,000个点(蛋白质)和这些点之间约300,000条线组成的难以表达的图片。
Menche和他的研究小组利用他们开发的虚拟现实(VR)平台，使图像“可读”，并与圣安娜儿童癌症研究中心合作，首次成功地使蛋白质相互作用的整体可见。这使得以交互方式探索这个庞大而复杂的网络成为可能。
探讨罕见免疫疾病的病因
他们的研究发表在自然通讯第一作者Sebastian Pirch和Menche的研究小组确定了人体中不同蛋白质复合物之间的连接模式，并将它们与生物功能联系起来。此外，科学家们利用全球数据库来确定与特定疾病相关的特定蛋白质复合物。“虽然传统的表现形式看起来像一个众所周知的‘毛球’，但三维表征使得精确分析和观察不同的蛋白质复合物及其相互作用成为可能，”研究作者Pirch说。
这对于罕见遗传缺陷的鉴别和治疗措施至关重要。“一方面，我们的研究代表了我们VR平台概念的重要证明;另一方面，它直接展示了可视化分子网络的巨大潜力，”项目负责人Menche说。“特别是在罕见疾病、严重免疫疾病中，与特定临床症状相关的蛋白质复合物可以更详细地分析，从而对其各自的病理生物学机制提出假说。这有助于找到疾病原因，并随后寻找有针对性的治疗措施。”
来源:分子医学研究中心
