Mitől kezd el egy sejtszaporulat burjánzani?
Ettől robban be a szunnyadó tumor.
A Princeton Egyetem kutatói olyan elméleti modellel álltak elő, amely megmutatja azokat a körülményeket, amelyekben egy szunnyadó tumor malignussá válik.
Rákos sejtek egy egészséges emberben is folyamatosan keletkeznek – állandó támadás alatt tartva a szervezetet. Ez az állandó küzdelem hol az egyik, hol a másik fél győzelmével zárul, és előfordul az is, hogy döntetlen alakul ki. Ezt a patthelyzetet a tumor szunnyadó állapotának nevezik; ez például bizonyos hasnyálmirigyrákok esetén akár 25 éven át is tarthat mielőtt agresszív rosszindulatú folyamat alakulna ki. Azt a jelenséget, hogy egy szunnyadó tumor hogyan fordul át rosszindulatúba, a tudósok mind a mai napig kevéssé értik.
Salvatore Torquato, a Princeton Egyetem elméleti kémikusa most egy olyan számítási modellt dolgozott ki kollégáival, amely segíthet fényt deríteni azokra a körülményekre, amelyekben egy szunnyadó tumor malignussá válik. Az úgynevezett sejtautomata-modell számos tumornövekedési forgatókönyvet szimulál: a tumor visszahúzódásától a szunnyadó tumor kialakulásán át egészen a sejtek burjánzásáig.
– Az elméleti modell szerint most már lehet tesztelni az orvosilag elképzelhető forgatókönyveket – mutatott rá a kutatás jelentőségére Torquato. – A modell alapján megtervezett laboratóriumi vizsgálatok eredményei pedig lehetővé teszik majd, hogy tökéletesítsük a modellt. Torquatóék egy virtuális sejtpopuláció viselkedését modellezték; ebben minden egyes lehetséges forgatókönyvnek szabályok egy halmaza feleltethető meg. A szabályok pedig a sejtek közötti lehetséges interakciókat írják le, mint például a szomszédos sejt pusztulása, az immunrendszer gyöngülése stb.
Ezek a tényezők ugyanis mind befolyásolják a sejtosztódás valószínűségét (amire vonatkozóan korábbi kísérleti eredményekből vannak adatok). Miután a kutatók beprogramozták a szabályokat, azt vizsgálták, hogyan alakul a szimulált harc a sejtek között: milyen környezeti tényezők együttállása esetén lassítható vagy állítható meg a tumor növekedése.
„Nagyon meglepődtünk, amikor az elméleti modellen azt láttuk, hogy a tumor egyik pillanatról a másikra elkezdett nagy sebességgel növekedni – mondta el Duyu Chen, a kutatás egyik vezetője. – Ez volt az első olyan alkalom, amikor a klinikai leírásokból jól ismert jelenség, egy tumor elszabadulása, teljesen spontán megjelent egy modellben.
A kutatók ezután megvizsgálták azokat a körülményeket, amelyek a tumor növekedéséhez vezettek (fenotípusos változások, immunrendszer erőssége, mechanikai tulajdonságok stb.). Azt találták, hogy a magas nyomással és nagy sűrűséggel jellemezhető nehéz körülmények között a tumor növekedése nem valószínű. A kutatásból az is kiderült, hogy ha a burjánzó területen az aktívan osztódó sejtek száma meghalad egy bizonyos kritikus tömeget, a tumor nagy valószínűséggel igen gyorsan elkezd növekedni. A kutatásnak a rák korai kezelésének kialakításában lehet nagy jelentősége.
(hazipatika.com nyomán)