Blog: Spelenderwijs: van in vivo naar in silico modellen voor stamcelbiologie
De tweede blog van Renee van Amerongen en Gooitzen Zwanenburg over de Grassroot Spelenderwijs: van in vivo naar in silico modellen voor stamcelbiologie.
Vorige week was het dan zover! De eerste maal dat onze stamcel game in het werkcollege van Frontiers in Medical Biology I gebruikt werd.
Dit is de tweede keer dat we, Renée van Amerongen en Gooitzen Zwanenburg, op deze plaats iets vertellen over ons Grassroots project `Spelenderwijs: van in vivo naar in silico modellen voor stamcelbiologie’ of in het kort: de stamcel game. Met de game willen we wiskundige modellen die een steeds grotere rol spelen in de biologie inzichtelijker maken voor de studenten. Immers, elke wiskundige vergelijking vertelt een verhaal, met de game willen we dit verhaal ondersteunen en verduidelijken. De game zelf staat ook weer model voor een interactieve benadering van modellen in de biologie. In ons geval hebben we gekozen voor een model dat de deling van stamcellen beschrijft. Recente experimenten hebben laten zien dat een stamcel niet zomaar in een nieuwe stamcel en een (niet stamcel) dochter deelt. In onze game kan de student kiezen tussen twee modes waarop de cellen delen. Door de delende cellen te volgen moet de wijze waarop de cellen delen gereconstrueerd worden. Eigenlijk is de game de droge vorm van een zeer geavanceerd biologisch experiment dat misschien in de toekomst mogelijk wordt.
In het werkcollege dat aan de game vooraf ging is het model van stamceldeling wiskundig beschreven en uitgelegd. Tamelijk abstracte begrippen als ‘exponentiële groei’, ‘kloon grootte’ en ‘overlevingswaarschijnlijkheid’ werden tijdens het spelen van de game onderdeel van het verhaal dat het wiskundige model vertelt over de stamceldeling. Door eerst het model te bespreken gaan de studenten gericht op zoek naar patronen en vinden deze ook. Deze eerste versie van de game bevat nog niet alle mogelijkheden van het wiskundige model, een omissie die tijdens het werkcollege door enkelen opgemerkt werd!
En, zijn we tevreden over het project? Zeker, de game laat studenten op een andere manier naar een model kijken zodat het verhaal dat door de wiskundige vergelijkingen verteld wordt beter zichtbaar is. Gaan we er mee door? Ook hier, ja, maar aangezien de huidige versie toch zijn beperkingen heeft, zijn we al bezig na te denken over versie 2.0. Deze versie zal ongetwijfeld complexer worden dan de huidige versie, al was het alleen maar omdat het volledige model nog niet in de game geïmplementeerd kon worden. De game is stochastisch en biedt de mogelijkheid statistiek te introduceren, de visualisatie kan beter, kunnen we een 3D versie maken? Kortom, veel plannen.
Bij alle plannen aan het begin van onze Grassroots zijn we soms ingehaald door de werkelijkheid en praktische beperkingen. Zo ontdekten we dat we met onze zoektocht naar een programmeur achter het net visten: de stageprojecten bij HBO en universiteit waren net begonnen. Hierdoor kregen we met wat meer tijdsdruk te maken en was er niet veel ruimte voor aanpassingen en uitbreiding van de game. Gelukkig wist onze programmeur, Abel Stam, van aanpakken en was de game op tijd gereed. Deels vanwege de tijdsdruk konden niet alle eigenschappen van het model geïmplementeerd worden: in de game zijn alle cellen onsterfelijk. Een puntje voor versie 2.0.
We hopen natuurlijk dat een volgende versie van de game tot een nog beter begrip over stamceldeling zal leiden. En daarna? Daarna zijn nog zoveel onderwerpen die een goede game kunnen gebruiken, game on!