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Le modèle mathématique neuf prévoit des taux de survie de cancer du sein métastatique

Les chercheurs d'USC ont développé un modèle mathématique pour prévoir des taux de survie de cancer du sein métastatique utilisant des techniques habituellement réservées pour la prévision de conditions météorologiques, les prévisions financières et surfer l'âme.

Pendant des décennies, les Facultés de Médecine ont enseigné des médecins que la meilleure voie de traiter le cancer et l'étape progressive métastatique est de mémoriser une liste de tumeurs et de leurs configurations typiques de transfert. La métastase est le développement des croissances tumorales malignes ailleurs du site primaire du cancer.

« C'est apparenté à l'arrière pendant les jours quand l'enregistrement de conditions météorologiques a dépendu seulement d'un baromètre et d'une expérience, » a dit Jorge Nieva, un professeur agrégé de médecine clinique à l'École de Médecine de Keck d'USC et co-auteur d'une étude neuve. Des « on enseigne étudiants en médecine les configurations très principales d'étape progressive de cancer. Ce que la modélisation fait est elle porte le tri de la complexité de la prévision météorologique d'aujourd'hui à l'essai de comprendre où les tumeurs disparaissent, quand elles disparaissent et comment elles arrivent à cet emplacement. Ce type de modélisation mathématique est de tout coeur différent de ce que la plupart des étudiants en médecine apprennent aujourd'hui. »

L'étude, 21 octobre en ligne publié dans le cancer du sein de npj de tourillon, un tourillon d'associé de nature, regardé 25 ans de caractéristiques concernant 446 patients de cancer du sein au centre de lutte contre le cancer commémoratif de Sloan Kettering. Il s'est concentré sur un sous-groupe de femmes qui ont été diagnostiquées avec la maladie localisée mais plus tard a rechuté avec la maladie métastatique.

Le modèle prouve que la métastase de cancer n'est ni faite au hasard ni imprévisible. La survie dépend de manière significative de l'emplacement du premier site métastatique ou « des configurations spatio-temporelles. » En d'autres termes, les chercheurs d'USC ont découvert un cadre pour expliquer comment les cellules tumorales diffusent par la circulation sanguine d'un patient au fil du temps pour arranger dans organes variés. Le circuit qui varie selon des décisions de renivellement et de demande de règlement de tumeur.

« Il n'y a rien comme ceci dans le monde de cancer ; il n'y a rien réellement comme ceci dans la communauté de progression de la maladie quoique les techniques soient bien développées dans d'autres contextes, » a dit Paul Newton, auteur important de l'étude et d'une aéronautique et astronautique et professeur d'industrie mécanique dans l'école d'USC Viterbi du bureau d'études. « Notre objectif à long terme est d'établir des simulations de calcul prévisionnelles complètes de cancer métastatique. Éventuel ce que nous voulons faire est de concevoir en fonction ces modèles différents patients employant leurs différentes caractéristiques. »

Le concept

Les chercheurs du cadre USC ont établi les points d'informations dispersés par cartels que les médecins se rassemblent déjà afin de produire un plan compréhensible et complet de cancer. Le modèle de système est comparable à l'information Google se rassemble pour prévoir des configurations de navigation web et pour déterminer PageRank.

« Si quelqu'un a connaissance du cancer du sein sur Wikipedia, la probabilité qu'il va sauter à une page de cancer de poumon ou une page de cancer des os est beaucoup plus élevée que la probabilité de elle sautant au site Web de Costco, » a dit Newton, qui est également un professeur au centre de lutte contre le cancer complet de Norris à l'École de Médecine de Keck d'USC ainsi que professeur des mathématiques. « Ces probabilités de sauter d'une page à l'autre ne sont pas tout égales. Là où vous sautez ensuite dépend fortement d'où vous êtes actuel. Cette observation se trouve au coeur de notre modèle. »

Chances de survie

Les patients de cancer du sein meurent quand les tumeurs ont colonisé une moyenne de quatre sites métastatiques, l'étude trouvée. Les femmes ont eu les possibilités les plus faibles de la survie à long terme si elles avaient plus de deux emplacements métastatiques initiaux ; ils sont allés bien mieux si les cellules tumorales de migration mettaient à terre la première fois sur un organe.

Approximativement 35 pour cent de patients de cancer du sein ont développé la première métastase à l'os, alors que moins de 5 pour cent contractaient leur première métastase dans le cerveau, Newton ont dit. La survie de cinq ans du groupe d'os est plus de 90 pour cent, alors que le groupe de cerveau a eu des caractéristiques de survie de 20 pour cent ou de moins, il ont indiqué.

Peter Kuhn, auteur supérieur de l'étude, expliqué davantage.

« Si vous avez le cancer du sein avec la métastase à l'os et votre prochaine métastase est le foie, vous êtes susceptible de mourir de cela, » le professeur a dit Kuhn, de doyen des sciences biologiques et le professeur de médecine, le génie biomédical, et l'aéronautique et astronautique, et l'industrie mécanique dans l'USC Dana et l'université de David Dornslife des lettres, des arts et des sciences. « Si vous avez le cancer du sein avec la métastase à l'os et la prochaine métastase est dans le poumon, il est peu susceptible mourir vous de cela. Au lieu de cela, la maladie va se répandre davantage d'abord. »

Expansion de l'équipe de traitement contre le cancer

Les résultats de l'étude ont abouti les chercheurs à définir davantage les mots « répartiteurs » et « éponges » pour décrire la métastase, une nomenclature qui éventuellement pourrait aviser des équipes médicales comment mieux livrer a personnalisé des régimes de traitement.

« Un répartiteur est un site qui est susceptible la source de maladie neuve, » Kuhn a dit. « Par conséquent vous devez éviter des répartiteurs ou éliminer la maladie si elle apparaît à un site de répartiteur. À un site d'éponge, on pourrait juste manager ou stabiliser. Naturellement si vous pourriez éliminer la totalité, vous. Mais si vous avez la métastase multiple, on essayerait de stabiliser l'éponge mais d'éliminer le répartiteur. »

L'os, la paroi du thorax et les ganglions lymphatiques mammaires étaient des sites de répartiteur dans les patients échantillonnés. Les poumons, les ganglions lymphatiques éloignés et le foie étaient des sites d'éponge.

Le contrat à terme des soins de cancer pourrait être des pelotons se composant d'un biologiste, un mathématicien, un physicien et un informaticien pour compléter les équipes médicales actuelles, Newton a dit.

USC travaille sur une initiative convergente de la science qui fournit un environnement de collaboration pour des cancérologues. La construction du centre d'USC Michelson pour des biosciences convergentes a brisé la prise de masse en octobre 2014. Ce sera éventuellement la plus grande construction sur le campus.

« Au cours des cinq à 10 années à venir, il va y a une évolution importante aux Facultés de Médecine de voie et les oncologistes pensent à la maladie, » il a dit. « Je pourrais facilement voir une situation 10 ans en bas de la route où un patient entre avec une maladie particulièrement difficile. Les oncologistes responsables remonteront une équipe de recherche pour développer un modèle pour prévoir la progression de la maladie et pour déterminer les meilleures options de demande de règlement qu'ils mettraient en application alors. »

Source:

University of Southern California