Получить материнский капитал
Материнский капитал — главная мера государства по поддержке семей с детьми. Эти средства можно направить на важнейшие для семьи задачи: например, на улучшение жилищных условий или образование детей
СемьяПроблема развития онкологических заболеваний остается одной из самых актуальных в мире — рак поражает и взрослых, и детей. Ученые из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали математическую модель, которая воспроизводит динамику роста раковой опухоли. Работа выполнена в рамках проекта ПНИПУ «Человекоцентричные технологии и сервисы» при поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».
Специалисты пермского Политеха разрабатывали эту модель с 2017 года. Подробнее о новой разработке — в нашем материале.
Как устроена модель?
Математическая модель работает следующим образом: ученые задают в программе начальные параметры, включая коэффициенты эластичности и упругости здоровых и раковых клеток, параметры деления клеток и параметры интеркаляции. Последние влияют на структурообразование при росте раковой опухоли.
«Под интеркаляцией понимается механизм, который отвечает за снятие локальных избыточных напряжений в ткани эпителия. Как выяснилось в ходе экспериментов, в разработанной нами модели именно от этого параметра зависит форма злокачественного новообразования», — рассказал нашему порталу заведующий лабораторией кафедры прикладной физики ПНИПУ Иван Красняков.
Как уточняет собеседник, в своем исследовании пермские ученые не изучают эффект перерождения здоровой клетки в раковую.
Основная задача — продемонстрировать динамику развития опухоли.
«Практикующий врач видит гистологический срез больного, то есть фиксированный кадр в определенный момент времени. Он не может проследить за всей эволюцией и предугадать, во что же это выльется в дальнейшем. Наша модель, наоборот, позволяет показывать динамику — то, в какой тип опухоли может переродиться раковая клетка. Это основной плюс разработки», — сказал ученый.
Важно отметить, что врач ставит диагноз по одному срезу, опираясь на свои знания и опыт, а новая модель может позволить продемонстрировать и другие варианты развития болезни.
«Мы можем взять ряд различных опухолей, проанализировать их, провести оценку сложности и классификацию. С помощью такой методики становится возможным определять тип опухоли в более короткие сроки», — рассказал Иван Красняков.
Функционирование раковой клетки отличается от здоровой и при этом зависит, в том числе, от ее положения в опухоли. Созданная пермскими учеными модель как раз и принимает во внимание этот фактор.
Особенность изобретения
По данным ученого, математических моделей по исследованию роста злокачественных образований немало, но разработанная модель учитывает дискретность строения..
«У нас есть элементарная единица всей общей системы — это клетка, которую мы описываем как многоугольник. Вся ткань состоит из таких клеточек. В ходе эволюции каждая из них может динамически менять свою форму и размер. Новизна нашего изобретения в том, что клетка в модели может вести себя наиболее схоже с ее реальным поведением в ткани», — рассказал Иван Красняков.
Кроме того, в математической модели ученые ввели функцию, которая описывает изменение фенотипа раковых клеток — совокупности признаков, приобретенных в результате индивидуального развития.
В 2015 году стало известно, что опухоли являются гетерогенным образованием, то есть в одной опухоли есть разные раковые клетки по своему предназначению. Именно это обуславливает появление различных форм опухолей.
Пока ученые сопоставляют полученные результаты с теми, что уже опубликованы в научной литературе клинических исследований по структурообразованию. Так они поймут, на какой тип опухоли похож результат математической модели.
В будущем разработка специалистов пермского Политеха позволит медикам ставить диагноз в кратчайшие сроки и подбирать наиболее эффективную терапию.
А мы напоминаем, что исследования российских ученых уже сегодня приносят результаты. Так, национальный проект «Наука и университеты» предоставляет участникам программы мегагранты, по которым они могут получить до 90 млн рублей на свои работы. Подробнее о возможностях нацпроекта можно узнать по ссылке.
