Matematica: un modello simula l’evoluzione del tumore del seno

 

 

Un modello matematico simula la formazione e l’evoluzione del tumore al seno ai primi stadi (carcinoma mammario) e la risposta della malattia ad un vaccino in fase di sperimentazione sui topi.

Il lavoro si deve ai matematici Carlo Bianca del Politecnico di Torino e Marzio Pennisi dell’universita’ di Catania ed e’ descritto sulla rivista Nonlinear Analysis: Real World Applications.

L’obiettivo e’ ottimizzare il protocollo vaccinale messo a punto dal gruppo di Pier Luigi Lollini, che insegna patologia generale all’universita’ di Bologna.

La nuova sfida dei matematici, osserva Bianca, e’  la derivazione di descrizioni matematiche (modelli) di fenomeni complessi della vita reale che siano qualitativamente e quantitativamente in linea con le osservazioni sperimentali.

Il carcinoma mammario, che costituisce i primi stadi del tumore al seno, e’  ”un sistema biologico complesso i cui attori sono le particelle, chiamate agenti, che interagendo tra loro e con l’ambiente esterno determinano comportamenti emergenti non previsti dallo studio delle singole particelle. Nel caso in esame le particelle sono costituite dalle cellule tumorali e dalle cellule del sistema immunitario che tentano di contrastare la crescita e la diffusione del tumore”. In questo caso i matematici hanno creato un modello su misura per il lavoro sul vaccino in corso all’universita’ di Bologna. ‘‘Il vaccino – ha spiegato Bianca – stimola le cellule del sistema immunitario e noi abbiamo costruito un modello matematico che riproduce la competizione nel sistema: se vince il tumore, se vince il sistema immunitario, o se vi e’ una situazione di stallo dopo la quale uno dei due prenderà il sopravvento”. Il modello simula l’evoluzione nel tempo di una categoria di cellule: le cellule tumorali e le cellule vaccinali e da quattro tipi di cellule del sistema immunitario, le natural killer, i linfociti T helper, i linfociti T citotossici, gli anticorpi rilasciati dai linfociti B. Inoltre il modello introduce una variabile per i tempi di somministrazione del vaccino e per la quantita’ di vaccino somministrato.

”Confrontando i nostri risultati con i dati dcon quelli della sperimentazione – ha concluso il ricercatore – abbiamo verificato che le nostre simulazioni sono in sintonia con gli esperimenti condotti sui topi e cio’ puo’ contribuire a calibrare la somministrazione e a individuare il migliore protocollo vaccinale da usare nei test riducendo tempi e risorse economiche”.

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