มีการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการเจริญเติบโตของเนื้องอก

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ทำนายว่าเนื้องอกจะเติบโตอย่างไรอาจช่วยออกแบบการรักษาที่เหมาะกับมะเร็งแต่ละประเภทได้

เนื้องอกบางชนิดจะหยุดเติบโตเมื่อถึงขนาดหนึ่ง ในขณะที่เนื้องอกบางชนิดยังคงเติบโตต่อไป เนื้องอกเหล่านี้เกิดขึ้นโดยอาศัยเครือข่ายหลอดเลือดที่หล่อเลี้ยงเนื้องอก ทำให้เนื้องอกแพร่กระจายมากขึ้น นอกจากนี้ เนื้องอกยังสามารถแพร่กระจายเซลล์มะเร็งไปยังส่วนอื่นๆ ของร่างกายได้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการแพร่กระจาย การค้นหาวิธีทำนายว่าเนื้องอกใดจะอยู่ในสภาวะสงบนิ่งและเนื้องอกใดจะแพร่กระจายเป็นเป้าหมายหลักของการวิจัยโรคมะเร็ง และเป็นเป้าหมายที่นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์มีส่วนร่วมมากขึ้นเรื่อยๆ

หนึ่งในนั้นคือ Sihui Tsoi นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กในเยอรมนี ซึ่งร่วมกับเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการพัฒนาของเนื้องอก นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ภาพโดยละเอียดของเนื้องอกที่ถ่ายจากหนูที่ติดเชื้อมะเร็งและหลอดเลือดที่ส่งไปยังเนื้องอกในระยะต่างๆ ของการพัฒนา ผลลัพธ์ถูกแปลงเป็นสมการที่อธิบายปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างเซลล์ปกติ เซลล์มะเร็ง และหลอดเลือดโดยรอบ

Tsoi กล่าวว่าแบบจำลองที่ได้นั้นสามารถทำนาย “รูปแบบการเติบโตของเนื้องอกตามความน่าจะเป็น” โดยใช้การกระจายตัวของหลอดเลือดรอบๆ เนื้องอก เมื่อนำไปใช้กับหนูในการศึกษา แบบจำลองดังกล่าวจะทำนายว่ามะเร็งจะดำเนินไปอย่างไรในแต่ละกรณี “มันเหมือนกับปุ่มกรอไปข้างหน้า” เขากล่าว (Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep00031) แบบจำลองดังกล่าวควรช่วยกำหนดว่าหลอดเลือดใดจะเอื้อต่อการพัฒนา เพื่อจำกัดการเติบโตของเนื้องอก

“ในอนาคต ภัยคุกคามจะไม่ขึ้นอยู่กับประชากรอีกต่อไป ประชากรจะได้รับการปฏิบัติเป็นรายบุคคลตามการคาดการณ์ของแบบจำลองของเรา” นีล จอห์นสัน นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยไมอามีในฟลอริดา ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมกล่าว

Klaus Jorgensen จากสถาบันวิจัยมะเร็งในลอนดอน กล่าวว่าโมเดลดังกล่าวจะมีความสำคัญอย่างมากในการรักษามะเร็งในอนาคต แต่เขากล่าวเสริมว่าโมเดลดังกล่าวช่วยลดความซับซ้อนของการเติบโตของเนื้องอกเพียงบางด้านเท่านั้น

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]