खेल के सिद्धांत से पता चलता है और अधिक कुशल कैंसर के उपचार — ScienceDaily


कैंसर की कोशिकाओं को न केवल नाश शरीर-वे भी एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा.

कॉर्नेल गणितज्ञों का उपयोग कर रहे हैं खेल के सिद्धांत मॉडल करने के लिए कैसे इस प्रतियोगिता में leveraged किया जा सकता है, तो कैंसर के उपचार-जो भी एक टोल लेता है पर रोगी के शरीर-में प्रशासित किया जा सकता है और अधिक संयम से, के साथ अधिकतम प्रभाव पड़ता है ।

उनके कागज, “अनुकूलन अनुकूली कैंसर के उपचार: गतिशील प्रोग्रामिंग और विकासवादी गेम थ्योरी,” प्रकाशित में 22 अप्रैल को कार्यवाही की रॉयल सोसायटी बी: जीव विज्ञान.

“वहाँ रहे हैं कई खेल सैद्धांतिक दृष्टिकोण मॉडलिंग के लिए कैसे मानव बातचीत, कैसे जैविक प्रणालियों बातचीत, कैसे आर्थिक संस्थाओं बातचीत में कहा,” कागज के वरिष्ठ लेखक, एलेक्स Vladimirsky, गणित के प्रोफेसर के कॉलेज में कला और विज्ञान के. “तुम भी मॉडल के बीच बातचीत के विभिन्न प्रकार के कैंसर की कोशिकाओं है, जो प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं पैदा करने के लिए ट्यूमर के अंदर. यदि आप बिल्कुल पता है कि वे कैसे प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं, आप की कोशिश कर सकते हैं का लाभ उठाने के लिए इस कैंसर से लड़ने के लिए बेहतर है।”

Vladimirsky और कागज के प्रमुख लेखक, छात्र डॉक्टरेट के निशान Gluzman, के साथ सहयोग किया ऑन्कोलॉजिस्ट और सह-लेखक याकूब स्कॉट के क्लीवलैंड क्लिनिक. वे इस्तेमाल किया विकासवादी गेम थ्योरी के लिए मॉडल के साथ बातचीत के तीन उप-जनसंख्या के फेफड़ों के कैंसर की कोशिकाओं में भेदभाव कर रहे हैं कि अपने रिश्ते के लिए ऑक्सीजन: glycoltyic कोशिकाओं (GLY), संवहनी overproducers (VOP) और दलबदलुओं (डेफ).

इस मॉडल में, पहले से कंपनी द्वारा विकसित स्कॉट, GLY कोशिकाओं रहे हैं anaerobic (यानी, वे की आवश्यकता नहीं है ऑक्सीजन); VOP और डेफ कोशिकाओं दोनों के लिए ऑक्सीजन का उपयोग, लेकिन केवल VOP कोशिकाओं को तैयार कर रहे हैं करने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा व्यय करने के लिए एक प्रोटीन का उत्पादन में सुधार होगा कि वाहिका संरचना और अधिक लाने के लिए ऑक्सीजन के साथ कोशिकाओं.

Vladimirsky likens उनके करने के लिए प्रतियोगिता का एक खेल रॉक, कागज, कैंची, जिसमें एक लाख लोगों में होड़ कर रहे हैं एक दूसरे के खिलाफ. यदि भाग लेने वालों के बहुमत का चयन करने के लिए रॉक खेलते हैं, एक अधिक से अधिक संख्या में खिलाड़ियों की परीक्षा होगी करने के लिए स्विच करने के लिए कागज. के रूप में लोगों की संख्या स्विच करने के लिए कागज बढ़ जाती है, कम लोगों को रॉक खेलते हैं और कई और अधिक बदलाव होगा खेलने के लिए कैंची । की लोकप्रियता के रूप में कैंची से बढ़ता है, चट्टान बन जाएगा एक आकर्षक विकल्प फिर से, और इतने पर ।

“तो आप तीन आबादी, तीन प्रतिस्पर्धी रणनीतियों के दौर से गुजर, इन चक्रीय दोलनों ने कहा,” Vladimirsky, जो निर्देशन के केंद्र के लिए गणित के लागू है. “के बिना एक दवा चिकित्सा, तीन उपप्रकार के कैंसर की कोशिकाओं का पालन कर सकते हैं इसी तरह oscillating trajectories. दवाओं का प्रबंध देखा जा सकता है के रूप में अस्थायी रूप से बदल रहा है खेल के नियमों.

“एक प्राकृतिक सवाल है, कैसे और जब नियमों को बदलने के लिए अपने लक्ष्यों को प्राप्त करने में एक न्यूनतम लागत-दोनों के मामले में वसूली के लिए समय और की कुल राशि में प्रशासित दवाओं के लिए रोगी,” उन्होंने कहा. “हमारे मुख्य योगदान की गणना करने के लिए कैसे बेहतर समय के इन अवधियों के नशीली दवाओं के उपचार adaptively. हम मूल रूप से विकसित एक नक्शे से पता चलता है कि जब प्रशासन के लिए दवाओं के मौजूदा अनुपात के आधार पर अलग अलग subtypes के कैंसर।”

में वर्तमान नैदानिक अभ्यास में, कैंसर के रोगियों को आम तौर पर कीमोथेरेपी प्राप्त करते हैं पर उच्चतम खुराक अपने शरीर को सुरक्षित कर सकते हैं बर्दाश्त, और साइड इफेक्ट हो सकते हैं कठोर. इसके अलावा, इस तरह के एक सतत इलाज के आहार अक्सर सुराग के कैंसर जीवित कोशिकाओं को विकसित करने के लिए दवा प्रतिरोध कर रही है, आगे की चिकित्सा में कहीं अधिक मुश्किल है. टीम के कागज से पता चलता है कि एक अच्छी तरह से समय पर “अनुकूली” आवेदन संभवतः नेतृत्व करने के लिए एक मरीज की वसूली के साथ एक काफी कम राशि के साथ दवाओं.

लेकिन Vladimirsky चेतावनी देते हैं कि, के रूप में अक्सर के मामले में गणितीय मॉडलिंग, वास्तविकता यह है कि बहुत मेसियर की तुलना में सिद्धांत है. जैविक बातचीत कर रहे हैं जटिल है, अक्सर यादृच्छिक, और भिन्न हो सकते हैं रोगी के रोगी से.

“हमारे अनुकूलन दृष्टिकोण और कम्प्यूटेशनल प्रयोगों थे सभी के आधार पर एक विशेष सरलीकृत मॉडल के कैंसर के विकास,” उन्होंने कहा. “सिद्धांत रूप में, एक ही विचार भी होना चाहिए लागू करने के लिए और अधिक विस्तृत, और यहां तक कि रोगी-विशिष्ट मॉडल है, लेकिन हम अभी भी एक लंबा रास्ता से वहाँ. हम इस कागज के रूप में एक आवश्यक कदम जल्दी करने के लिए सड़क पर व्यावहारिक उपयोग के अनुकूली, व्यक्तिगत दवा-चिकित्सा. हमारे परिणाम एक मजबूत तर्क को शामिल करने के लिए समय अनुकूलन में प्रोटोकॉल के भविष्य के नैदानिक परीक्षण.”

अनुसंधान द्वारा समर्थित किया गया था स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों के मामले में व्यापक कैंसर केंद्र, राष्ट्रीय कैंसर संस्थान है; सिमंस फाउंडेशन, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन, और हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय, शेन्ज़ेन ।

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती कॉर्नेल विश्वविद्यालय. मूल द्वारा लिखित डेविड Nutt. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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