Un estudio cient\u00edfico de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) realiza una descripci\u00f3n matem\u00e1tica de c\u00f3mo un tumor invade c\u00e9lulas epiteliales y cuantifica autom\u00e1ticamente la evoluci\u00f3n del tumor y las islas de c\u00e9lulas que quedan tras su avance. El modelo que han desarrollado estos investigadores podr\u00eda emplearse para conocer mejor las caracter\u00edsticas biof\u00edsicas celulares implicadas en el desarrollo de nuevos tratamientos para la curaci\u00f3n de heridas, la regeneraci\u00f3n de \u00f3rganos o la evoluci\u00f3n del c\u00e1ncer.<\/p>\n\n\n\n
Esta investigaci\u00f3n analiza el movimiento colectivo de las c\u00e9lulas en los tejidos, un proceso que adem\u00e1s de resultar esencial en desarrollos patol\u00f3gicos como la invasi\u00f3n tumoral y la met\u00e1stasis, desempe\u00f1a un papel primordial en procesos fisiol\u00f3gicos como la cicatrizaci\u00f3n de heridas, el desarrollo embrionario o la reconstrucci\u00f3n de tejidos, por ejemplo. Para desentra\u00f1ar la complejidad de estos procesos algunos estudios cient\u00edficos previos han realizado diversos experimentos que tratan de clarificar el papel que desempe\u00f1an determinados factores qu\u00edmicos, mec\u00e1nicos y biol\u00f3gicos.<\/p>\n\n\n\n
Lo que han hecho ahora los investigadores de la UC3M y de la UCM en este trabajo publicado recientemente en la revista PLoS Computational Biology ha sido utilizar una combinaci\u00f3n de modelizaci\u00f3n matem\u00e1tica, simulaciones num\u00e9ricas y an\u00e1lisis topol\u00f3gico de datos provenientes de simulaciones y de experimentos para entender c\u00f3mo invaden las c\u00e9lulas cancerosas a las c\u00e9lulas sanas. \u201cUna simplificaci\u00f3n de las primeras etapas de la met\u00e1stasis cancerosa consiste en que las c\u00e9lulas tumorales se mueven como un colectivo y desplazan a un colectivo de c\u00e9lulas normales en un tejido sano\u201d, explican los autores del trabajo, Luis L. Bonilla y Carolina Trenado, del Dpto. de Matem\u00e1ticas de la UC3M, y Ana Carpio, del Dpto. de Matem\u00e1tica Aplicada de la UCM.<\/p>\n\n\n\n
\u201cSeleccionando los colectivos de c\u00e9lulas adecuados y utilizando un software apropiado, hemos logrado simular la invasi\u00f3n que se produce en tejido sano por parte de c\u00e9lulas cancerosas\u201d, se\u00f1alan estos cient\u00edficos. Para realizar esta simulaci\u00f3n, han tomado datos de experimentos previos y han utilizado un diagrama de Voronoi (debe su nombre al matem\u00e1tico ruso Georgy Voronoi) para realizar un teselado irregular en el que las c\u00e9lulas son pol\u00edgonos que no se superponen y no dejan espacios entre ellos. En el modelo, los centros de las c\u00e9lulas est\u00e1n sujetos a fuerzas de distinto origen, explican los investigadores: unas mantienen el teselado y optimizan el \u00e1rea y el per\u00edmetro, otras son fuerzas de inercia de origen biol\u00f3gico y hay unas fuerzas activas de alineaci\u00f3n de las velocidades de c\u00e9lulas vecinas, adem\u00e1s de fricci\u00f3n y ruido.<\/p>\n\n\n\n
Para seguir de manera autom\u00e1tica la evoluci\u00f3n de la barrera o l\u00edmite entre c\u00e9lulas cancerosas y normales, los investigadores han usado t\u00e9cnicas de an\u00e1lisis topol\u00f3gico de datos, algo que se utiliza por primera vez en este tipo de estudios. \u201cPartiendo de una serie de im\u00e1genes sucesivas procedentes de los experimentos y tambi\u00e9n de las simulaciones num\u00e9ricas, se han agrupado, trazado y clasificado los cambios topol\u00f3gicos en las interfaces de manera autom\u00e1tica seg\u00fan avanzan las c\u00e9lulas cancerosas\u201d, indican los cient\u00edficos.<\/p>\n\n\n\n
Las t\u00e9cnicas desarrolladas en el marco de este trabajo se pueden escalar a un gran volumen de datos si estos estudios se realizan a una mayor escala. Adem\u00e1s, estas mismas t\u00e9cnicas podr\u00edan ser relevantes en el campo de la bioingenier\u00eda de tejidos para estudiar c\u00f3mo afectan las caracter\u00edsticas biof\u00edsicas de distintos materiales la regeneraci\u00f3n de \u00f3rganos y tejidos.<\/p>\n\n\n\n
Fuente: DICYT<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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