Il modello umanoide digitale che studia le metastasi in 3D

È un modello digitale di un umanoide, in grado di ricostruire in 3D le migrazioni delle cellule tumorali nell'organismo e il modo in cui il cancro provoca le metastasi. A costuirlo sono stati i ricercatori del Centro per la complessità e i biosistemi dell'Università degli Studi di Milano, che hanno pubblicato uno studio su iScience.

"Le morti per cancro sono principalmente dovute a metastasi che si verificano quando le cellule tumorali si staccano dal tumore primario e colonizzano organi distanti", hanno osservato i ricercatori. Per questo, gli autori dello studio hanno deciso di concentrarsi sulle "vie di fuga" del tumore e hanno messo a punto un modello computazionale umanoide ad alta risoluzione del sistema circolatorio, che è in grado di simulare in 3D la migrazione delle cellule tumorali verso gli altri organi. Il modello è stato messo a punto a partire da una scansione completa del corpo umano.

Non c'è una regola che indichi quali siano gli organi più a rischio "colonizzazione" da parte delle cellule tumorali, ma un'ipotesi biologica consolidata ritiene che dipenda dalla compatibilità tra le cellule del tumore (seme) e l'ambiente dell'organo bersagliato (suolo). Ma per poter colonizzare un organo, il tumore deve riuscire a raggiungerlo, attraverso il sistema circolatorio. "Quindi- spiegano i ricercatori-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, gli studiosi "hanno costruito il modello computazionale umanoide ad alta risoluzione e si sono messi a studiare le cellule tumorali circolanti, combinando le simulazioni con l'analisi di migliaia di autopsie". In questo modo, gli autori dello studio hanno isolato "i contributi dovuti ad effetti di flusso da quelli dovuti alla compatibilità 'seme e suolo' nello spiegare la distribuzione spaziale delle metastasi tumorali". Così, i ricercatori hanno osservato che "il flusso rappresenta il 40% della distribuzione delle metastasi".

"È stata una vera sfida ricostruire il modello

umanoide a partire da una scansione 3D completa di un corpo umano- commentano i ricercatori -ma con questo modello possiamo finalmente fornire stime quantitative della rilevanza di ciascuno dei due effetti".