Un modello digitale per ricostruire la diffusione delle cellule tumorali nell’organismo

Lo studio

Un modello digitale per ricostruire la diffusione delle cellule tumorali nell’organismo

di redazione

Quali organi hanno più probabilità di essere colonizzati dalle metastasi tumorali? E perché?

Secondo un'ipotesi biologica ormai consolidata nel tempo, la risposta è nella compatibilità tra le cellule tumorali ("il seme") e il microambiente dell'organo bersaglio ("il suolo").

Tuttavia, per poter colonizzare un organo, le cellule tumorali devono prima raggiungerlo attraverso il sistema circolatorio (e/o linfatico). Quindi, anche la dinamica dei fluidi dovrebbe giocare un ruolo nella distribuzione delle metastasi. Manca però una precisa quantificazione del peso relativo dei contributi dovuti agli aspetti fisici e biologici.

Per risolvere questo problema, Francesc Font-Clos, Stefano Zapperi e Caterina la Porta del Centro per la Complessità e i biosistemi dell’Università di Milano, hanno costruito un modello computazionale umanoide ad alta risoluzione del sistema circolatorio che permette una simulazione virtuale 3D delle cellule tumorali circolanti che migrano da un tumore primario e colonizzano organi distanti.

Lo studio è pubblicato su iScience.

Combinando le simulazioni con l'analisi di migliaia di autopsie, gli autori hanno potuto isolare i contributi dovuti a effetti di flusso da quelli dovuti alla compatibilità "seme e suolo" nello spiegare la distribuzione spaziale delle metastasi tumorali.

«È stata una vera sfida ricostruire il modello umanoide a partire da una scansione 3D completa di un corpo umano - spiega Francesc Font-Clos - ma con questo modello possiamo finalmente fornire stime quantitative della rilevanza di ciascuno dei due effetti». »I nostri risultati evidenziano l'importanza delle forze fisiche nella comprensione delle metastasi tumorali - aggiunge la Porta - e aprono interessanti applicazioni che vanno anche al di là dei tumori».