Modellering av cancer med hjälp av ekologiska principer


Modellering av cancer med hjälp av ekologiska principer

Nya arter som invaderar ett befintligt ekosystem har bokstavligen samma inverkan som en cancer som metastaserar. I en ny studie använde forskare Tilman-modellen av konkurrens mellan invasiva arter för att undersöka metastaser av prostataceller i ben. Forskningen publiceras i BioMed Centers öppna åtkomsttidskrift Teoretisk biologi och medicinsk modellering.

Varje år i USA omkring 40 000 män vars kirurgi eller strålbehandling för prostatacancer ansetts framgångsrika kommer att utveckla oåterkalllig metastas i sina ben. Cancercellerna attackerar, ibland efter år av att ligga vilande, benmärgen och kämpa med hematopoetiska stamceller, så småningom ta över benmikromiljön.

Tilman-modellen, skapad av G. David Tilman, analyserar en rad olika faktorer av invasion av arter i ett ekosystem. Från University of Michigan växlade Kun-Wan Chen och Kenneth J. Pienta steg i hur cancer utvecklas i Tilman-ekvationerna. När cancercellerna har multiplicerat och genomgått genetisk mutation (ekvivalent med utvecklingen) lämnar de prostata in i cirkulationen där de förblir ett tag innan de invaderar benvävnaden.

När cancercellerna är i benet finns det en "fördröjningsperiod" medan de blir etablerade. Med tiden börjar de att multiplicera och konkurrera med de hematopoetiska stamcellerna.

Kun-Wan Chen sa:

"De invaderande cancercellerna kan betraktas som flera arter, och de hårdaste mutanterna blir dominanta och multiplicera. Till sist finns det en stor inverkan på biosfären (mänsklig värd)."

Prof Pienta sa:

"Förödande ekologiska invasioner är välkända. Till exempel har införandet av husdjur till Mauritius resulterat i utrotning av dodo och Caulerpa taxifolia, en muterad dödsalger, plagerar Medelhavet. Cancermetastaser följer en liknande väg som för ekologiska invasioner och vår anpassning Av Tilman-ekvationerna visar hur invaderande cancerceller kan förstöra den normala kroppens livsmiljö. Användning av ekologisk modellering kan hjälpa oss att förstå komplexa biologiska metastaser."

Why toddlers are smarter than computers | Gary Marcus | TEDxCERN (Video Medicinsk Och Professionell 2024).

Avsnitt Frågor På Medicin: Sjukdom