癌细胞因快速改变其表型、推动宿主内传播并逃避治疗而臭名昭著。普伦的科学家使用数学模型来了解癌细胞用来控制其表型的信号的作用。通过操纵这些信号,癌细胞可以被诱骗成危害较小、对治疗更敏感的表型。
数学肿瘤学是一个不断发展的跨学科研究领域,它利用癌症生物学、临床见解和数学的力量。通过使用计算技术和数学方程来了解癌症的动态本质,该领域致力于量化癌症的生态、进化和治疗。数学肿瘤学通过增强和个性化诊断和治疗癌症的能力,在推进与致命疾病的斗争中发挥着关键作用。
众所周知,癌(上皮细胞癌)表现出表型可塑性,即根据周围环境改变性状的能力,这使得它们难以治疗。癌细胞通过劫持免疫系统并依赖免疫细胞的信号来管理其表型。
在最近发表在《npj 系统生物学与应用》上的一项研究中,普伦马克斯·普朗克进化生物学研究所理论生物学系的 Saumil Shah、Arne Traulsen 和 Michael Raatz 通过展示如何将癌细胞的这种破坏性特征转化为弱点。可以利用可塑性。
免疫细胞分泌的信号改变癌细胞的内部状态,表现为不同的表型。当这个信号被操纵时,癌细胞的内部状态就会发生变化。作为一种反应,癌细胞会改变其表型,危害性降低,对治疗的反应更加敏感。
Shah 及其同事与基尔实验癌症研究所的合作者一起开发了数学方程,以捕获癌细胞对这些信号的反应。他们提供的理解最终将有助于个性化和优化癌症治疗。