Investigadores de la Universidad de Colonia desarrollaron un modelo matemático tridimensional del cáncer de próstata. El modelo representa varios procesos, incluido el crecimiento tumoral, la evolución genética y la competencia de las células tumorales. Esto también puede aplicarse a otras formas de cancelación.
Un equipo dirigido por el Dr. Uri Tolkach de la Facultad de Medicina de la Universidad de Colonia y del Hospital Universitario de Colonia ha investigado los tumores de próstata y ha desarrollado un modelo tridimensional, innovador y realista del cáncer de próstata con la ayuda de modelos matemáticos. El modelo representa el crecimiento tumoral, la evolución genética y la competencia entre subclones (diferentes poblaciones de células dentro de un tumor). Esto indica que, entre otras cosas, el desarrollo de un tumor agresivo requiere cambios genéticos “fuertes” que confieren inmediatamente ventajas especiales de supervivencia a las células tumorales. Estos deben comenzar durante el crecimiento del tumor, cuando el tumor aún es pequeño. El estudio también muestra que la distribución de subclones dentro de un tumor tiene un impacto en métodos de diagnóstico como la biopsia.
El artículo se publica en “La arquitectura tumoral y la aparición de alteraciones genéticas robustas son barreras para la evolución clonal en el cáncer de próstata primario”. Sistemas celulares.
El cáncer de próstata es el cáncer más común en los hombres. Sin embargo, los mecanismos del crecimiento tumoral, especialmente el crecimiento tumoral agresivo, todavía no están claros en gran medida en el cáncer de próstata y otros tumores malignos por dos razones: en primer lugar, los tumores a menudo se descubren cuando han alcanzado un tamaño suficiente. Por tanto, no se tiene en cuenta el lapso de tiempo entre el desarrollo del tumor y el diagnóstico, que puede ser de 10 a 30 años. En segundo lugar, los métodos sofisticados como la secuenciación de próxima generación (NGS), que permiten una caracterización integral de los tumores a nivel subclonal, son costosos y muy complejos de evaluar. Por estas razones, hasta ahora sólo se han examinado de esta manera unos pocos tumores en todo el mundo.
“Nuestro estudio muestra que podemos utilizar modelos matemáticos para abordar preguntas importantes, hasta ahora sin respuesta, sobre el desarrollo de tumores malignos y así obtener conocimientos clínicamente relevantes. Nuestro modelo es universalmente aplicable y también puede usarse para otros tipos de tumores malignos”, explicó el médico jefe. . y el codirector del estudio, el Dr. Yuri Tolkach del Instituto de Patología General y Anatomía Patológica del Hospital Universitario de Colonia.
“Con nuestro nuevo modelo podemos reproducir la compleja estructura espacial de un tumor de próstata, que crece como un sistema de raíces en el tejido”, explicó el posdoctorado y colíder del estudio, el Dr. Florian Cretan, que anteriormente trabajó en el instituto. Matemática Aplicada en la Universidad de Bonn. Y añadió: “Los modelos matemáticos tradicionales de crecimiento y evolución de tumores no se pueden aplicar a estas estructuras. Desde un punto de vista matemático, el mecanismo de crecimiento subyacente es extremadamente fascinante y ha planteado muchas preguntas nuevas. Nuestro trabajo muestra cómo la biología puede influir en la investigación matemática. ” En el futuro, los científicos esperan poder desarrollar más los modelos e incluir interacciones entre los tumores y el sistema inmunológico.
