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O modelo matemático novo prevê taxas de sobrevivência metastáticas do cancro da mama

Os pesquisadores de USC desenvolveram um modelo matemático para prever taxas de sobrevivência metastáticas do cancro da mama usando as técnicas geralmente reservados para a previsão de tempo, a previsão financeira e surfar a Web.

Por décadas, as Faculdades de Medicina têm ensinado doutores que a melhor maneira de tratar o cancro e a progressão metastática é memorizar uma lista de tumores e de seus testes padrões típicos da migração. A metástase é a revelação de crescimentos do tumor maligno em outra parte do local preliminar do cancro.

“Isto é aparentado à parte traseira nos dias quando o relatório do tempo dependeu unicamente de um barómetro e de uma experiência,” disse Jorge Nieva, um professor adjunto da medicina clínica na Faculdade de Medicina de Keck de USC e co-autor de um estudo novo. As “estudantes de Medicina são ensinadas testes padrões muito fundamentais da progressão do cancro. O que a modelagem faz é traz meio a complexidade da previsão de tempo de moderno-dia à tentativa compreender aonde os tumores vão, quando vão e como obtêm a esse lugar. Este tipo de modelagem matemática é wholeheartedly diferente do que a maioria de estudantes de Medicina aprendem hoje.”

O estudo, publicado o 21 de outubro em linha no cancro da mama do npj do jornal, um jornal do sócio da natureza, olhado 25 anos de dados em relação a 446 pacientes de cancro da mama no cancro memorável de Sloan Kettering centra-se. Centrou-se sobre um subgrupo de mulheres que foram diagnosticadas com doença localizada mas teve-se uma recaída mais tarde com doença metastática.

O modelo mostra que a metástase do cancro é nem aleatória nem imprevisível. A sobrevivência depende significativamente do lugar do primeiro local metastático ou “dos testes padrões spatiotemporal.” Ou seja os pesquisadores de USC descobriram uma estrutura para explicar como as pilhas do tumor circulam através da circulação sanguínea de um paciente ao longo do tempo para se estabelecer em vários órgãos. O trajecto que varia segundo decisões da composição e do tratamento do tumor.

“Não há nada como este no mundo do cancro; não há nada realmente como este na comunidade da progressão da doença mesmo que as técnicas sejam aperfeiçoadas em outros contextos,” disse Paul Newton, autor principal do estudo e um professor da engenharia aeroespacial e mecânica na escola de USC Viterbi da engenharia. “Nosso objetivo a longo prazo é construir simulações computacionais com carácter de previsão detalhadas do cancro metastático. Finalmente o que nós queremos fazer é costurar aqueles modelos aos pacientes individuais que usam suas características individuais.”

O conceito

Os pesquisadores da estrutura USC construíram pontos que de dados dispersados ligas os doutores já estão recolhendo a fim produzir um mapa compreensível, detalhado do cancro. O projecto de sistema é comparável à informação Google recolhe para prever testes padrões surfando da Web e para determinar PageRank.

“Se alguém está lendo sobre o cancro da mama em Wikipedia, a probabilidade que está indo saltar a uma página do câncer pulmonar ou uma página do cancro de osso é muito mais alta do que a probabilidade dela que salta ao Web site de Costco,” disse Newton, que é igualmente um professor no centro detalhado do cancro de Norris na Faculdade de Medicina de Keck de USC assim como professor da matemática. “Estas probabilidades do salto de uma página a outra não são toda iguais. Onde você salta em seguida depende fortemente de onde você está actualmente. Esta observação encontra-se no centro de nosso modelo.”

Possibilidades de sobrevivência

Os pacientes de cancro da mama morrem quando os tumores colonizaram uma média de quatro locais metastáticos, o estudo encontrado. As mulheres tiveram as possibilidades as mais deficientes da sobrevivência a longo prazo se tiveram mais de dois lugar metastáticos iniciais; foram muito melhor se as pilhas do tumor da migração aterraram primeiramente em um órgão.

Aproximadamente 35 por cento de pacientes de cancro da mama desenvolveram a primeira metástase ao osso, quando menos de 5 por cento contrataram sua primeira metástase no cérebro, Newton disseram. A sobrevivência de cinco anos do grupo do osso é mais de 90 por cento, visto que o grupo do cérebro teve características da sobrevivência de 20 por cento ou de menos, ele disseram.

Peter Kuhn, autor superior do estudo, explicado mais.

“Se você está com o cancro da mama com metástase ao osso e sua metástase seguinte é o fígado, você é provável morrer daquele,” disse professor de Kuhn, de decano de ciências biológicas e professor da medicina, engenharia biomedicável, e espaço aéreo, e engenharia mecânica no USC Dana e na faculdade de David Dornslife das letras, das artes e das ciências. “Se você está com o cancro da mama com metástase ao osso e a metástase seguinte está no pulmão, você é pouco susceptível de morrer daquele. Em lugar de, a doença está indo espalhar mais primeiramente.”

Expandindo a equipe do tratamento contra o cancro

Os resultados do estudo conduziram os pesquisadores definir mais as palavras “propagadores” e “esponjas” para descrever a metástase, uma nomenclatura que eventualmente poderia informar equipas médicas como melhor entregar personalizou planos da terapia.

“Um propagador é um local que seja provável a fonte de doença nova,” Kuhn disse. “Daqui você precisa de evitar propagadores ou eliminar a doença se aparece em um local do propagador. Em um local da esponja, um pôde apenas controlar ou estabilizar. Naturalmente se você poderia eliminar todo o ele, você. Mas se você está com a metástase múltipla, uma tentaria estabilizar a esponja mas eliminar o propagador.”

O osso, a parede torácica e os nós de linfa mamários eram locais do propagador nos pacientes provados. Os pulmões, os nós de linfa distantes e o fígado eram locais da esponja.

O futuro do cuidado do cancro poderia ser pelotões que consistem em um biólogo, um matemático, um físico e um programador de computador para complementar as equipas médicas actuais, Newton disse.

USC está trabalhando em uma iniciativa convergente da ciência que forneça um ambiente colaborador para especialistas em matéria de câncer. A construção do centro de USC Michelson para a ciência biológica convergente quebrou a terra em outubro de 2014. Será eventualmente a construção a maior no terreno.

“Durante os próximos cinco a 10 anos, está indo estar uma mudança grande nas Faculdades de Medicina da maneira e os oncologistas pensam sobre a doença,” disse. “Eu poderia facilmente ver uma situação 10 anos abaixo da estrada aonde um paciente entra com uma doença particularmente difícil. Os oncologistas responsáveis unirão uma equipe dos pesquisadores para desenvolver um modelo para prever a progressão da doença e para determinar as melhores opções do tratamento que executariam então.”

Source:

University of Southern California