L'anàlisi matemàtica de les metàstasis permetrà millores en la regeneració d'òrgans o curar ferides

Un equip de científics espanyols ha aconseguit descriure matemàticament com s'inicia la metàstasi i han desenvolupat un model que podria ajudar a millorar els tractaments per a la curació de ferides, la regeneració d'òrgans o conèixer millor l'evolució del càncer.

Investigadors de les universitats Carles III i Complutense de Madrid han descrit matemàticament com un tumor envaeix cèl·lules epitelials i quantifica automàticament l'evolució del tumor i les illes de cèl·lules que queden després del seu avanç.

El model que han desenvolupat podria emprar-se per a conèixer millor les característiques biofísiques cel·lulars que estan implicades en el desenvolupament de nous tractaments per a la curació de ferides, la regeneració d'òrgans o l'evolució del càncer, ha informat la Universitat Carles III en una nota difosa avui.

La recerca analitza el moviment col·lectiu de les cèl·lules en els teixits, un procés que a més de resultar essencial en desenvolupaments patològics com la invasió tumoral i la metàstasi, exerceix un paper primordial en processos fisiològics com la cicatrització de ferides, el desenvolupament embrionari o la reconstrucció de teixits.

L'investigadors, que han publicat les seves conclusions en la revista PLoS Computational Biology, han utilitzat una combinació de modelització matemàtica, simulacions numèriques i anàlisi topològica de dades provinents de simulacions i d'experiments per a entendre com envaeixen les cèl·lules canceroses a les cèl·lules sanes.

«Una simplificació de les primeres etapes de la metàstasi cancerosa consisteix en el fet que les cèl·lules tumorals es mouen com un col·lectiu i desplacen a un col·lectiu de cèl·lules normals en un teixit sa», han explicat els autors del treball Luis López Bonilla i Carolina Trenado, del departament de Matemàtiques de la Universitat Carles III, i Ana Carpio, del departament de Matemàtica Aplicada de la Complutense.

«Seleccionant els col·lectius de cèl·lules adequats i utilitzant un programari apropiat, hem aconseguit simular la invasió que es produeix en teixit sa per part de cèl·lules canceroses», han assenyalat els científics.

Per a seguir de manera automàtica l'evolució de la barrera o límit entre cèl·lules canceroses i normals, els investigadors han usat tècniques d'anàlisi topològica de dades, alguna cosa que s'utilitza per primera vegada en aquesta mena d'estudis.

«Partint d'una sèrie d'imatges successives procedents dels experiments i també de les simulacions numèriques, s'han agrupat, traçat i classificat els canvis topològics en les interfícies de manera automàtica segons avancen les cèl·lules canceroses», indiquen els científics.

Les tècniques desenvolupades en el marc d'aquest treball es poden escalar a un gran volum de dades si aquests estudis es realitzen a una major escala, segons els investigadors, que han assegurat que aquestes mateixes tècniques podrien ser rellevants en el camp de la bioenginyeria de teixits per a estudiar com afecten les característiques biofísiques de diferents materials la regeneració d'òrgans i teixits.