Natura casuale di metastasi rivelato da fisici

Marzo 22, 2016 Admin Salute 0 2
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La diffusione di un tumore da una parte del corpo ad un altro possono verificarsi con puro caso invece di mutazioni genetiche chiave, un nuovo studio ha mostrato.

I fisici dell'Università di Dundee e Arizona State University hanno utilizzato un modello statistico per dimostrare che la formazione di un nuovo tumore secondario - comunemente noto come metastasi - potrebbe altrettanto probabile derivare da cellule tumorali "comuni" che circolano nel sangue , come dalle cellule tumorali "specialistici".

I loro risultati, che sono stati pubblicati sulla rivista Physical Biology della IOP Publishing, potrebbero stimolare nuovi modi di pensare la ricerca sul cancro, dimostrando che la fisica statistica può essere fondamentale come la genetica complessa quando si studia la presenza e il trattamento della malattia metastatica.




Nella visione convenzionale di metastasi, solo alcune cellule tumorali "specialista" del tumore primario possono metastatizzare successo. Queste cellule sono stati confrontati con decathletes a causa della loro capacità di svolgere una serie di compiti diversi, come invadere il tessuto locale, entrare, sopravvivere in, e lasciare il flusso sanguigno, e colonizzare nuovi ambienti di tessuto.

Questa vista illustra l'inefficienza di metastasi e perché richiede spesso anni per causare la morte in molti pazienti - è altamente improbabile che una cellula possedere tutte le mutazioni genetiche necessarie per svolgere tutte le funzioni di cui sopra.

Nel loro studio, i ricercatori hanno anche considerato la possibilità che un gran numero di cellule tumorali "comuni" che sono liberi che scorre nel sangue può, in rare occasioni, causa le metastasi per puro caso.

Il co-autore dello studio, il professor Timothy Newman presso l'Università di Dundee, ha dichiarato: "Se usiamo una metafora militare, una missione chiave può essere realizzato utilizzando una manciata di forze speciali altamente qualificati - in questo caso, le cellule specializzate - o di un numero enorme di fanti inesperto - le cellule tumorali più comuni - in questo caso un manipolo di soldati semplici si, per pura fortuna, successo ".

I ricercatori hanno utilizzato metodi della fisica statistica e calcolo delle probabilità per calcolare la probabilità di tali eventi rari causati da cellule tumorali comuni e la tempistica di quanto velocemente possano verificarsi questi eventi. Essi hanno scoperto che la crescita metastatica successo da cellule comuni, anche se rari, potrebbe procedere con estrema rapidità, e apparire deterministico.

In particolare, i risultati hanno dimostrato che nei primi stadi di crescita metastatica, la crescita di una nuova colonia di cellule tumorali formate da una cellula specializzata con la giusta quantità di mutazioni era statisticamente indistinguibile da una colonia che formato da una cella comune che è accaduto per "avere fortuna."

"Se si potesse magicamente osservare la crescita precoce di metastasi, si mostra non ci sarebbe modo di raccontare delle dinamiche di crescita se il tumore è stato seminato da una speciale forze cella o un fante fortunato", ha continuato il professor Newman.

Co-autore, il dottor Luis Cisneros ha aggiunto: "Se ci permettiamo di considerare il ruolo della casualità allora apriamo la porta a percepire gli effetti sorprendenti delle fluttuazioni statistiche che non può essere previsto dal ragionamento naпve."

I ricercatori hanno utilizzato anche dati fisiologici molto grezzi stimare che gli eventi rari causate da cellule comuni comporterebbero metastasi semi-stabili nell'intervallo dimensione di circa 50 celle, che è stato sorprendente come metastasi di queste dimensioni sono stati precedentemente osservati negli esperimenti su topi e zebrafish.

Tali piccole metastasi sarebbe troppo piccolo per osservare utilizzando immagini mediche in pazienti umani, ma potrebbe forse essere trovata attraverso l'esame multa di tessuto biopsie, che i ricercatori stanno cercando di indagare in studi futuri.

Professore Newman ha concluso: "La nostra ricerca è un esempio per la comunità di ricerca sul cancro, che a volte si ha la necessità di mettere in pausa e un passo indietro dai dettagli genetici di cancro e di considerare con attenzione in altri approcci e paradigmi paralleli."

"La genetica è indubbiamente importante per il cancro, ma non esclusivamente, e non ci sono concetti altrettanto fondamentali a livelli più alti su cui si fonda la progressione del cancro. Forse fisici, e altri al di fuori della zona di ricerca sul cancro, può aiutare a fornire ulteriori delucidazioni in questo senso, che può essere gioco-cambio. "

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