Saksamaa Miami ülikooli (UM) ja Heidelbergi ülikooli teadlased on välja töötanud matemaatilise mudeli, et mõista ja ennustada kasvaja kulgu alates selle varasest staadiumist kuni metastaasideni, lootes luua väga isikupärastatud ravi. strateegiad vähihaigetele patsientidele. Tulemused avaldatakse Nature'i uues veebiajakirjas Scientific Reports.
Kui inimkeha maastikul moodustub kasvaja, võib juhtuda üks kahest asjast: kasvaja võib peatada oma kasvu ja jääda uinuma või kasvada toidetuna alusveresoonte võrgust, mis kasvaja arenedes laieneb.. Veresooned võimaldavad ka vähirakkudel liikuda teistesse kehaosadesse, settida ja kasvada – seda protsessi nimetatakse metastaasideks.
Uuring paljastab varjatud seose kasvaja ja toitaineid varustavate veresoonte vahel. Meetod kirjeldab kasvaja tulevase laienemise teed ja määrab kindlaks konkreetsed punktid veresoontes, mida saab suunata kasvu kontrollimiseks, selgitab Neil Johnson, Ph. D., füüsikaprofessor, UM kunstide ja teaduste kolledži keerukuse uurimisrühma direktor. ja uuringu kaasjuht.
"Vähk on mitmesuguse ulatusega haigus. Seal on üksikud rakud, rakud, mis rühmituvad kasvaja moodustamiseks, veresoonkond ja lõpuks metastaasid. Lisades teavet selle kohta, kuidas kasvaja vastusena toitainetele kasvab, ja kuidas kasvaja kasv toidab toitainete varustamist ise, viib meie mudel meid sammu võrra lähemale patsiendi kasvaja tulevase arengu ennustamisele, " ütleb Johnson."See avab tee isikupärastatud ravi ja sekkumise poole."
Mudeli üks huvitav aspekt on see, et see põhineb toitumisanumate jaotusel kasvajaosas. Kuna veresooned nii toituvad kui ka toidavad kasvajat, saab hinnata patsiendi kasvaja kasvuomadusi. Seda tüüpi hinnanguid saab potentsiaalselt rakendada vähihaigete raviplaanide paremaks koostamiseks, selgitab Joseph D. Rosenblatt, M. D., Sylvesteri tervikliku vähikeskuse ajutine direktor UM Milleri meditsiinikoolis ja uuringu kaasjuht.
"Seda meetodit saab kasutada kasvukiiruste ennustamiseks inimkeskkonnas ja selliste ainete mõju modelleerimiseks, mis on konkreetselt suunatud kasvajat toetavatele protsessidele, " ütleb Rosenblatt. "Meie mudel võib olla kasulik raviintervallide ja annustamisskeemide kavandamisel, mis põhinevad kasvudünaamika täpsemal hindamisel ning kasvaja kasvu ja veresoonte moodustumise vastastikusel sõltuvusel."
Kasvajarakkude ja tuumori veresoonkonna jaotumise eesmärgil kasvajalõikude pilte analüüsides lõid teadlased lihtsa mudeli, mis ennustab haiguse kõige tõenäolisemat kulgu, selgitab Sehyo Choe, teoreetilise osakonna järeldoktorant. Bioinformaatika Saksamaa Vähiuuringute Keskuses Saksamaal ja Farmaatsia ja Molekulaarse Biotehnoloogia Instituudis Heidelbergi Ülikoolis; ja uuringu kaasjuht.
"Meie mudel rakendab otseselt in vivo piltidest ekstraheeritud kasvaja kohalikke erinevusi ja parameetrid on iga vähi puhul otseselt mõõdetavad, " ütleb Choe. "Seda tehes usume, et oleme sammu võrra lähemal sellele, et lõpuks luua mudel, mis suudab kirjeldada vähi tõenäolist progresseerumise koridori, tuginedes konkreetse patsiendi piltide ja muude patsiendiandmete põhjal reaalajas teabele."
