Una interpretación basada en agentes de la quimiotaxis de leucocitos en experimentos de cáncer en microchip
Autores: Bretti, Gabriella; De Gaetano, Andrea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una interpretación basada en agentes de la quimiotaxis de leucocitos en experimentos de cáncer en microchip
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Experimentos de laboratorio
Tecnología de cáncer en chip
Comportamiento inmunocompetente
Medicamentos de quimioterapia
Modelo basado en agentes
Fenómenos biológicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El presente trabajo fue inspirado por desarrollos recientes en experimentos de laboratorio en el marco de la tecnología de cáncer en chip, un chip microfluídico de inmunooncología que tiene como objetivo estudiar los mecanismos fundamentales del comportamiento inmunocompetente. Nos enfocamos en el entorno de laboratorio donde el cáncer es tratado con medicamentos de quimioterapia, y en este caso, los efectos de la administración del tratamiento hipotetizados por los biólogos son: la ausencia de migración y proliferación de células tumorales, que están muriendo; la estimulación de la producción de sustancias químicas (anexina); la migración de leucocitos en dirección a concentraciones más altas de sustancias químicas. Aquí, siguiendo las hipótesis fisiológicas hechas por los biólogos sobre los fenómenos que ocurren en estos experimentos, presentamos un modelo basado en agentes que reproduce la dinámica de dos poblaciones celulares (agentes), es decir, células tumorales y leucocitos que viven en el entorno del chip microfluídico. Nuestro modelo tiene como objetivo ser una prueba de concepto, demostrando que las observaciones de los fenómenos biológicos pueden obtenerse mediante el modelo en base a las suposiciones explícitas realizadas. En este marco, la estrecha adherencia del modelo computacional a los resultados biológicos, como se muestra en la sección dedicada a la primera calibración del modelo con respecto a las observaciones disponibles, se logra con éxito.
Descripción
El presente trabajo fue inspirado por desarrollos recientes en experimentos de laboratorio en el marco de la tecnología de cáncer en chip, un chip microfluídico de inmunooncología que tiene como objetivo estudiar los mecanismos fundamentales del comportamiento inmunocompetente. Nos enfocamos en el entorno de laboratorio donde el cáncer es tratado con medicamentos de quimioterapia, y en este caso, los efectos de la administración del tratamiento hipotetizados por los biólogos son: la ausencia de migración y proliferación de células tumorales, que están muriendo; la estimulación de la producción de sustancias químicas (anexina); la migración de leucocitos en dirección a concentraciones más altas de sustancias químicas. Aquí, siguiendo las hipótesis fisiológicas hechas por los biólogos sobre los fenómenos que ocurren en estos experimentos, presentamos un modelo basado en agentes que reproduce la dinámica de dos poblaciones celulares (agentes), es decir, células tumorales y leucocitos que viven en el entorno del chip microfluídico. Nuestro modelo tiene como objetivo ser una prueba de concepto, demostrando que las observaciones de los fenómenos biológicos pueden obtenerse mediante el modelo en base a las suposiciones explícitas realizadas. En este marco, la estrecha adherencia del modelo computacional a los resultados biológicos, como se muestra en la sección dedicada a la primera calibración del modelo con respecto a las observaciones disponibles, se logra con éxito.