La modélisation mathématique permet de mieux comprendre le cancer de la prostate
le modèle 3D décrit des processus tels que la croissance de la tumeur
Une équipe dirigée par le Dr Yuri Tolkach de la faculté de médecine et de l'hôpital universitaire de Cologne a étudié les tumeurs de la prostate et mis au point un modèle tridimensionnel avancé et réaliste du cancer de la prostate à l'aide de la modélisation mathématique. Le modèle décrit la croissance de la tumeur, l'évolution génétique et la concurrence entre les sous-clones - différentes populations de cellules au sein d'une tumeur. Il montre, entre autres, que le développement d'une tumeur agressive nécessite des changements génétiques "forts" qui confèrent immédiatement aux cellules tumorales des avantages particuliers en termes de survie. Ces changements doivent se produire tôt dans le développement de la tumeur, lorsque celle-ci est encore petite. L'étude montre également que la distribution des sous-clones au sein d'une tumeur a un impact sur les approches diagnostiques telles que les biopsies. L'article intitulé "Tumour architecture and emergence of strong genetic alterations are bottlenecks for clonal evolution in primary prostate cancer" a été publié dans Cell Systems.
Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquent chez l'homme. Cependant, les mécanismes de développement des tumeurs, en particulier le développement de tumeurs agressives, sont encore peu clairs dans le cas du cancer de la prostate et d'autres tumeurs malignes, et ce pour deux raisons : Premièrement, les tumeurs ne sont souvent découvertes que lorsqu'elles ont déjà atteint une taille considérable. Le temps écoulé entre le développement de la tumeur et le diagnostic, qui peut aller de 10 à 30 ans, n'est donc pas pris en compte. D'autre part, les méthodes de pointe telles que le séquençage de nouvelle génération (NGS), qui permettent de caractériser de manière exhaustive la tumeur au niveau des sous-clones, sont coûteuses et extrêmement complexes à évaluer. Pour ces raisons, seules quelques tumeurs dans le monde ont été examinées de cette manière jusqu'à présent.
"Notre étude montre qu'il est possible d'utiliser la modélisation mathématique pour répondre à des questions importantes, jusqu'alors sans réponse, sur le développement des tumeurs malignes et d'obtenir ainsi des informations cliniquement pertinentes. Notre modèle est universellement applicable et peut également être utilisé pour d'autres types de tumeurs malignes", explique le Dr Yuri Tolkach, médecin principal et codirecteur de l'étude, de l'Institut de pathologie générale et d'anatomie pathologique de l'hôpital universitaire de Cologne.
"Notre nouveau modèle nous permet de reproduire la structure spatiale complexe d'une tumeur de la prostate, qui se développe comme un système racinaire dans le tissu", a expliqué le Dr Florian Kreten, postdoc et codirecteur de l'étude, qui travaillait auparavant à l'Institut de mathématiques appliquées de l'université de Bonn. Il ajoute : "Les modèles mathématiques classiques de croissance et d'évolution des tumeurs ne pouvaient pas être appliqués à ces structures. D'un point de vue mathématique, le mécanisme de croissance sous-jacent est extrêmement fascinant et a soulevé un certain nombre de nouvelles questions. Notre travail montre comment la biologie peut inspirer la recherche mathématique". À l'avenir, les scientifiques espèrent pouvoir développer davantage les modèles et inclure l'interaction entre la tumeur et le système immunitaire.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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