Российские физики поняли, как растёт раковая опухоль

Модель поведения раковой опухоли создали сотрудники Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН). Физико-математическая модель позволяет не только предсказывать поведение опухоли, но и использовать её при лечении злокачественного новообразования.

С помощью математической раковой модели можно определить, насколько велика вероятность метастазирования раковых клеток, и на основе этого прогноза сделать прогноз эффективности того или иного лекарственного препарата.

Старший научный сотрудник ФИАН Андрей Колобов, принимавший участие в разработке модели, рассказал, что физики взяли за основу функционирования модели не готовые экспериментальные данные, а наоборот, постарались предсказать их, взяв за основу биологические принципы. "А оттолкнувшись от них, дальше мы пустили в ход уже математику и физику", - добавил Колобов.

В результате с помощью этой модели, созданной под руководством ведущего научного сотрудника ФИАН Андрея Полежаева, можно рассчитывать дальнейшее поведение раковых клеток. Ведь со временем питательных веществ, окружающих опухоль, становится меньше, и достаются они уже только тем клеткам, которые находятся снаружи. В центре же накапливаются неактивные клетки, которые из-за отсутствия питания сами находятся на грани гибели. В таком случае скорость роста опухоли уменьшается, и процесс продолжается уже не по нарастающей, а линейно.

Аналогично был учтён фактор подвижности клеток в объёме живой ткани. Дело в том, что количество их на единицу объёма оказывается ограниченным, и достигнув определенного предела, клетки начинают выталкивать друг друга к периферии опухолевой структуры и за её пределы. Такое поведение раковых клеток, как выяснили физики, очень похоже на гидродинамику несжимаемой жидкости. А значит, развитие этого фактора также можно предсказать.

Кроме того, с помощью физической модели можно понять, как препятствовать росту сосудов, которые питают опухоль. И если удастся эффективно воспрепятствовать образованию новых сосудов, питающих опухоль, то и развитие самой опухоли будет приостановлено.

В ближайшее время фиановцы планируют ответить на следующие вопросы, которые ставит рак, например, какие индивидуальные свойства клеток отвечают за их живучесть, как свойства среды влияют на скорость и особенности роста опухоли. Так что разработка модели поведения раковых клеток продолжается. Как сообщает ИТАР-ТАСС, с помощью этой модели можно не только предсказывать поведение злокачественного новообразования, но и управлять им, применяя при лечении рака.