Борьба с онкологией при помощи теории игр | Théorie des jeux dans la lutte contre cancer

Производящие (выделены зеленым цветом) и непроизводящие (бесцветные) клетки раковой опухоли (sciencedaily.com)

Теория игр, как метод изучения оптимальных стратегий, пришла к нам из области прикладной математики. Новый метод очень скоро нашел свое применение в сфере экономических исследований, а затем и в общественных науках – в психологии, социологии, политологии, юриспруденции. В 1970-х годах теорией игр заинтересовались биологи – ее внедрили для исследования эволюционных процессов. 

В последние десятилетия ученые из различных университетов и научно-исследовательских центров США, Бельгии, Англии и Португалии делали попытки применить эволюционную теорию игр для объяснения механизмов онкогенеза (превращения нормальных клеток и тканей в опухолевые) и разработки эффективных методик лечения раковых заболеваний. А недавнее исследование, проведенное совместно на базе Базельского университета и Университета Восточной Англии, возможно, станет новым шагом к пониманию природы страшного недуга.

Раковая опухоль состоит из разнородных клеток, которые соперничают друг с другом и со здоровыми клетками за пространство и питательные вещества. Однако существование таких клеток проходит не только в борьбе: они могут и сотрудничать, делясь друг с другом «факторами роста» (молекулами, стимулирующими рост и пролиферацию клеток). При этом часть клеток факторы роста не производят, и потому имеют преимущество перед остальными, так как могут использовать молекулы, выделяемые их соседками, и не тратить «собственные силы» на производство.

Исследователи до сих пор не решили вопрос о том, что побуждает клетки сотрудничать, и это мешает им в разработке новых видов терапии, останавливающей рост опухоли. Другая загадка – почему в опухоли налицо такая разнородность клеток, если соперничество между ними должно вести к выживанию наиболее жизнеспособных. В статье, опубликованной базельскими и английскими исследователями в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, официальный орган Национальной академии наук США), отмечается, что разнородность может поддерживаться только в случае строгой взаимозависимости клеток, а это не что иное, как аналогия мутуализма (форма сожительства, когда присутствие партнера является обязательным условием существования каждого из них). На практике это имеет место не всегда, так как неожиданная мутация может изменить раковую клетку, и она перестанет производить фактор роста, но будет способна пользоваться молекулами, которые производят расположенные рядом клетки. Хотя такой вид взаимодействия изучен у культур бактерий (у которых благодаря этому может развиваться сопротивляемость к антибиотикам) и дрожжей, онкологи уделяли ему мало внимания в своих исследованиях, что частично объясняется отсутствием адекватных экспериментальных систем.

В теории игр существует специальная модель для анализа механизмов предоставления общественных благ, которая применяется в экономических исследованиях. В обществе отсутствует равновесие между потребителями общественных благ, которые оплачивают их стоимость, и теми, кто сознательно уклоняется от оплаты, однако все равно потребляют – такая ситуация известна под названием «эффект безбилетника». Одним из примеров может служить уклонение от уплаты налогов, которые, кроме прочего, используются для создания общественных благ.

Исследователи решили проверить, применима ли экономическая модель к биологическим процессам, в частности – к онкогенезу. При помощи компьютерной программы они сумели рассчитать долгосрочное равновесие между клетками-производителями и клетками-«безбилетниками». Полученные результаты были успешно проверены в экспериментах с клетками раковой опухоли поджелудочной железы.

Профессор отделения биомедицины Базельского университета Герхард Кристофори подчеркнул, что, кроме подтверждения возможности предсказывать ход биологических процессов с помощью компьютерного моделирования, «полученные результаты говорят о том, что дальнейшие исследования «социальных» взаимодействий между раковыми клетками могут лучше прояснить динамику развития онкологических заболеваний, и, не исключено, помочь в разработке видов надежной терапии».

Как видим, ученые маленькими шагами продвигаются по пути преодоления одного из самых серьезных заболеваний нашего времени. Не исключено, что только совместные усилия медиков, биологов, генетиков, фармацевтов, психологов, экономистов, математиков, физиков, химиков и специалистов из смежных областей знания помогут найти вид лечения, с помощью которого болезнь будет окончательно побеждена.

TAUX DE CHANGE
CHF-USD 1.24
CHF-EUR 1.07
CHF-RUB 101.05
L'AFFICHE

Association

Association

СОБЫТИЯ НАШЕЙ ГАЗЕТЫ
Популярное за неделю
Кто не боится «Большого брата»?

Как уже известно нашим читателям, 28 сентября Швейцария будет голосовать по двум вопросам: введение электронного удостоверения личности (e-ID) и возможность введения кантонального налога на второе жилье. О сути второго вопроса мы уже рассказывали, так что поговорим сегодня о первом.

Всего просмотров: 1570
Осторожно: поддельные средства для похудения!

Швейцарский орган контроля за лекарственными средствами Swissmedic предупреждает о росте числа поддельных, вводящих в заблуждение или неразрешенных препаратов для снижения веса.

Всего просмотров: 1397

Artices les plus lus

Маттиас Шульц : «Не надо пенять на артистов!»

Сезон Оперного театра Цюриха откроется балетом «Concerto» - знаменитый британский хореограф сэр Кеннет Макмиллан перевел на язык танца музыку Дмитрия Шостаковича. А в целом программа предстоящего года такая, что хочется бросить все и переехать в город на Лиммате. Наша Газета предлагает вниманию читателей эксклюзивное интервью с новым директором театра, для которого этот сезон в Цюрихе – первый.

Всего просмотров: 373
Говорите ли вы на Apertus?

Ведущие швейцарские вузы EPFL и EPFZ мобилизовали 150 инженеров и профессоров и использовали ресурсы суперкомпьютера Alps для создания суверенной языковой модели, лежащей в основе услуг ИИ. У Apertus глобальные амбиции, и в скором времени его сможет опробовать каждый.

Всего просмотров: 710

La saison de l'Opernhaus Zurich s'ouvrira avec le ballet Concerto ; le célèbre chorégraphe britannique Sir Kenneth MacMillan y traduit en langage chorégraphique la musique de Dimitri Chostakovitch. Dans l'ensemble, le programme de l'année musicale à venir donne envie de tout laisser tomber pour déménager dans la ville des bords de la Limmat. Je vous propose aujourd’hui une interview exclusive du nouveau directeur du théâtre, pour qui cette saison à Zurich est la première.

Всего просмотров: 343