English
!

Доклады

Моделирование роста карциномы с учётом дифференциации клеток при эпителиально-мезенхимальном переходе

Брацун Д.А., Красняков И.В., Письмен Л.М.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, улица Профессора Поздеева 11, Пермь, 614990, Россия, +7 (342) 239-14-14 Department of Chemical Engineering, Technion - Israel Institute of Technology, 32000, Haifa, Israel

Как известно, эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП) является основным фактором, обуславливающим злокачественность опухолей. При данном процессе злокачественно изменённые эпителиальный клетки, находящиеся на инвазивном фронте, теряют адгезионность, а подлежащая базальная мембрана эпителия разрушается, в результате чего клетки способны к инвазивному росту и наблюдается миграция одиночными клетками в окружающую здоровую ткань, что обуславливает интенсивный рост опухоли [1].

Мы представляем дальнейшее развитие двумерной хемо-механической модели роста раковой опухоли в ткани эпителия, предложенной в работах [2,3]. Модель представляет собой набор эластичных многоугольных клеток. Размеры и форма клеток были откалиброваны в модели на основе экспериментальных данных. Модель позволяет смоделировать эволюцию клеток, взаимодействующих через механическую деформацию и обмен химическим сигналом. Также в модели учтены механизмы деления и интеркаляции клеток. Последнее наиболее важно, так как при моделировании необходимо учесть коллективную миграцию и миграцию одиночными клетками. Для моделирования роста инвазивной злокачественной опухоли требуется дифференциация раковых клеток по отношению к краю опухоли, это означает, что передние клетки должны быть более мобильными. Принимая все эти условия, мы представляем результаты моделирования, представляющие различные модели поведения инвазивной раковой опухоли. Проведено сравнение результатов моделирования с клиническими исследования, представленными в работе [1].

References:

1. Krakhmal N.V., Zavyalova M.V., Denisov E.V., Vtorushin S.V., Perelmuter V.M. Cancer Invasion: Patterns and Mechanisms // Acta Naturae. 2015. – Vol.7, No.2. – P. 17-28.

2. Bratsun D.A., Merkuriev D.V., Zakharov A.P., Pismen L.M. Multiscale modeling of tumor growth induced by circadian rhythm disruption in epithelial tissue // J. Biol. Phys. 2016. – V. 42, No. 1. – P. 107-132.

3. Bratsun D.A., Zakharov A.P., Pismen L.M. Chemo-Mechanical Elastic Modeling of Carcinoma Development // Advanced Biomaterials and Devices in Medicine. 2016. – Vol. 3, No. 1. – P. 19 - 29.

© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533