Sci - nature wiki

دراسة منهجية للطريقة التي تؤثر بها البنية المكانية على تطور السرطان – ScienceDaily

0

يعتقد الدكتور روبرت نوبل ، محاضر في الرياضيات في كلية الرياضيات وعلوم الكمبيوتر والهندسة (SMCSE) أن توصيف طريقة أو طريقة أو نمط تطور الأورام مهم للتنبؤ السريري وتحسين علاج السرطان.

قام الدكتور نوبل وزملاؤه في المجموعة البحثية للبروفيسور نيكو بيرينوينكل في ETH زيورخ بنشر دراسة جديدة في بيئة الطبيعة وتطورهاو وهو أول من يدرس بشكل منهجي كيفية تأثير التركيب المكاني على تطور الورم.

للقيام بذلك ، طورت المجموعة نموذجًا حسابيًا يتمتع بالمرونة لمحاكاة الهياكل المكانية البديلة وأنواع تشتت الخلايا. ثم أجروا آلاف عمليات المحاكاة بتراكيب مختلفة وقيم متغيرات وقارنوا النتائج بأحدث بيانات تسلسل الحمض النووي المأخوذة من أورام بشرية فعلية.

وجد الفريق أن الهياكل المكانية المتنوعة للأورام البشرية يمكن أن تتسبب في تطورها بطرق مختلفة إلى حد كبير. تتوافق تنبؤات نموذج الكمبيوتر مع البيانات السريرية لأنواع السرطان ذات الهياكل المطابقة.

يقول الدكتور نوبل أن أحد التحديات الرئيسية في أبحاث السرطان “هو استنتاج خصائص الورم بناءً على معلومات وراثية محدودة. لفهم هذه المشكلة ، ضع في اعتبارك القياس الرياضي. لنفترض أنه تم إخبارك فقط عن طريق وجهاً إلى مباراة الرأس ، سجل الفريق “أ” ضعف عدد الأهداف التي سجلها الفريق “ب”. هل يمكنك معرفة مدى تميز الفريق “أ” عن الفريق “ب” ، بحيث يمكنك التنبؤ بنتائج المسابقات المستقبلية؟ “

“تتمثل إحدى طرق الإجابة عن هذا السؤال في استخدام نموذج الكمبيوتر ، حيث يتم تعيين احتمالية لتسجيل النقاط لكل فريق في كل محاولة. وبعد تجربة العديد من الإعدادات المختلفة ، يمكنك استنتاج أن احتمالات تسجيل النتائج الأكثر احتمالاً هي تلك التي تؤدي إلى نتائج المحاكاة تشبه نتيجة اللعبة الفعلية. على الرغم من أنه لا يمكنك أبدًا التأكد من ماهية الاحتمالات الحقيقية ، يمكنك على الأقل العثور على نطاقاتها المحتملة “.

ومع ذلك ، فإن معرفة نسبة الدرجات النهائية لا يكفي. في كرة السلة ذات الدرجات العالية ، على سبيل المثال ، من غير المحتمل أن يسجل فريق واحد ضعف عدد النقاط مثل خصومه ما لم يكن متفوقًا بشكل كبير. في كرة القدم ، على النقيض من ذلك ، ليس من غير المعتاد أن يخسر الفريق الأفضل 2-1 بضربة حظ. لعمل استنتاجات دقيقة ، تحتاج إلى معرفة قواعد اللعبة.

بقدر ما تتنافس الفرق الرياضية لتسجيل النقاط ، فإن مجموعات الخلايا وثيقة الصلة – والمعروفة باسم المستنسخات – تتنافس داخل الأورام على المساحة والموارد التي يحتاجونها للبقاء والتكاثر. يستخدم أطباء الأورام التسلسل الجيني لتحديد الأحجام النسبية لهذه الحيوانات المستنسخة عندما يأتي المريض إلى العيادة. إذا كانت إحدى النسخ أكبر من الأخرى ، فقد يكون ذلك بسبب وجود ما يسمى بالطفرات “الدافعة” التي تتسبب في تكاثرها بشكل أسرع.

لكن تأثير الطفرات على تطور الورم يعتمد على كيفية تفاعل الخلايا مع بعضها البعض ، والتي تحكمها البنية المكانية للورم. مثلما ينتشر الفيروس التاجي بشكل أبطأ عندما يبقى الناس في المنزل ويتجنبون الاختلاط ، تنتشر الطفرات الدافعة بشكل أبطأ داخل الأورام إذا كانت الخلايا محصورة في بقع صغيرة ، مع حركة نادرة فقط بين البقع. القواعد مهمة في هذه اللعبة أيضًا.

يقول الدكتور نوبل إن الاكتشافات التي تم الكشف عنها في الورقة البحثية الأخيرة “لها آثار مهمة في تفسير البيانات الجينية للسرطان”.

الهدف الرئيسي لأبحاث السرطان الحديثة هو توصيف العملية التطورية داخل الأورام. لقد أظهرنا أنه للحصول على صورة دقيقة لما يحدث ، تحتاج إلى حساب البنية المكانية الخاصة لكل ورم. من خلال ربط بنية الورم ميكانيكيًا بنمط تطور الورم ، يوفر عملنا مخططًا لجيل جديد من النماذج الخاصة بالمريض للتنبؤ بتطور الورم ولتحسين العلاج.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من جامعة مدينة لندن. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.

Leave A Reply

Your email address will not be published.