Tim predvođen dr Jurijem Tolkačem na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Kelnu i Univerzitetskoj bolnici Keln istražio je tumore prostate i razvio napredan, realističan, trodimenzionalni model raka prostate uz pomoć matematičkog modeliranja.
Model prikazuje rast tumora, genetsku evoluciju i takmičenje između subklonova—različitih populacija ćelija unutar tumora. To pokazuje, između ostalog, da su za razvoj agresivnog tumora potrebne „jake“ genetske promene koje tumorskim ćelijama odmah daju posebne prednosti preživljavanja. One se moraju javiti rano u toku razvoja tumora, kada je tumor još mali.
Studija takođe pokazuje da distribucija subklonova unutar tumora ima uticaj na dijagnostičke pristupe kao što su biopsije. Rad „Arhitektura tumora i pojava jakih genetskih promena su usko grlo za klonsku evoluciju kod primarnog raka prostate“, objavljen je u Cell Sistems.
Rak prostate je najčešći rak kod muškaraca. Međutim, mehanizmi razvoja tumora, posebno razvoja agresivnih tumora, još uvek su u velikoj meri nejasni kod raka prostate i drugih malignih tumora iz dva razloga.
Prvo, tumori se često otkrivaju tek kada su već dostigli značajnu veličinu. Vremenski raspon između razvoja tumora i dijagnoze, koji može biti od 10 do 30 godina, stoga se ne uzima u obzir.
Drugo, najsavremenije metode kao što je sekvenciranje sledeće generacije (NGS), koje omogućavaju sveobuhvatnu karakterizaciju tumora na nivou subklona, su skupe i izuzetno složene za procenu. Iz ovih razloga, samo nekoliko tumora širom sveta je do sada ispitano na ovaj način.
„Naša studija pokazuje da možemo da koristimo matematičko modeliranje da bismo se pozabavili važnim, ranije neodgovorenim pitanjima o razvoju malignih tumora i tako stekli klinički relevantne uvide. Naš model je univerzalno primenljiv i može se koristiti i za druge vrste malignih tumora“, objasnio je viši lekar. i ko-vođa studije, dr Jurij Tolkač sa Instituta za opštu patologiju i patološku anatomiju Univerzitetske bolnice Keln.
„Sa našim novim modelom možemo da reprodukujemo složenu prostornu strukturu tumora prostate, koji raste kao korenski sistem u tkivu“, objasnio je postdoktor i ko-vođa studije, dr Florijan Kreten, koji je ranije radio u Institutu. za primenjenu matematiku na Univerzitetu u Bonu.
„Konvencionalni matematički modeli rasta i evolucije tumora se ne mogu primeniti na ove strukture. Sa matematičke tačke gledišta, osnovni mehanizam rasta je izuzetno fascinantan i pokrenuo je niz novih pitanja. Naš rad pokazuje kako biologija može inspirisati matematička istraživanja, “ dodao je on.
U budućnosti, naučnici se nadaju da će moći dalje da razviju modele i da uključe interakciju između tumora i imunog sistema.
