W celu dokładniejszego zbadania mechanizmów wzrostu i rozprzestrzeniania się nowotworów, grupa badaczy z University of California w Irvine (USA) zastosowała matematyczny model oparty na tzw. teorii optymalnej kontroli i uzyskała bardzo interesujące wyniki.
Matematycy z kalifornijskiego uniwersytetu - Natalia Komarova, Alexander Sadovsky i Frederic Wan - spojrzeli na nowotwór z punktu widzenia komórek rakowych i zadali sobie pytanie, co komórki takie robią, aby zoptymalizować swój wzrost. Następnie skupili się na genetycznej niestabilności nowotoworów, fenomenie, który polega na tym, że zmutowane komórki w początkowej fazie bardzo szybko dzielą się. Mutacje te mogą nawet spowodować, że jeśli jest ich za dużo, guz zginie śmiercią samobójczą i nie rozwinie się dalej. Ważne jest optimum wzrostu. Badacze odkryli, nowotwory na początku tworzenia się są bardzo niestabilne i dążą do przybrania formy złośliwej, a później w jakiś sposób wyłączają swoją genetyczną niestabilność, poziom mutowania w komórkach spada.
Genetyczną niestabilność nowotworów obserwuje się nieustannie w laboratoriach na całym świecie, ale praca badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego jest pierwszą, która daje matematyczne spojrzenie na tą zmienność. Komarenko i koledzy z zespołu przedstawili wzrost nowotworu jako matematyczną funkcję z wieloma zmiennymi. Następnie zmienną dla genetycznej niestabilności tak zmieniali, aby zobaczyć, jakie były optymalne warunki rozwoju nowotworu. Według Komarovej, dzięki obliczeniom naukowcy są w stanie przewidzieć na podstawie parametrów, w jakim czasie jaką wielkość osiągnie guz. Matematyczne równania potwierdziły obserwowaną genetyczną zmienność nowotworów na wczesnym etapie rozwoju i ich późniejsze “ustatkowanie się”.
Praca matematyków ukazała się w internetowym wydaniu czasopisma “Journal of the Royal Society Interface“.
hlbiotech
źródło: Medgadget.com
———————————
Oryginalna publikacja: Natalia L. Komarova et al., “Selective pressures for and against genetic instability in cancer: a time-dependent problem”, Interface - Journal of the Royal Society, doi:10.1098/rsif.2007.1054
