E21 Croissance tumorale

Topique

Le nombre de cellules tumorales évolue au fil du temps en fonction de deux facteurs interdépendants : le taux de prolifération net de chaque cellule, qui dépend du cycle cellulaire, et les contraintes imposées à la tumeur par son microenvironnement, telles que la disponibilité des nutriments, l’espace disponible et la pression mécanique exercée par les cellules voisines.

Dans ce modèle, le nombre de cellules tumorales se situe à deux échelles distinctes : l’échelle cellulaire, qui détermine le moment où une cellule se divise, et l’échelle clinique, qui détermine par exemple à quel moment le nombre de cellules tumorales devient détectable ou quand des symptômes apparaissent chez le patient.

La dynamique des populations explique l’évolution du nombre de cellules tumorales au fil du temps. Cette dynamique évolue selon différents régimes à mesure que la tumeur se développe. Initialement, lorsque la tumeur est peu nombreuse et que le microenvironnement n’impose pas encore de contraintes réelles, le nombre de cellules tumorales croît de façon purement exponentielle : chaque cellule continue de se diviser au même rythme, sans aucune limitation.

À mesure que la tumeur se développe, la compétition pour les ressources au sein du microenvironnement limite son expansion, et la croissance du nombre de cellules tumorales, initialement exponentielle, devient logistique. Plus tard, lors de la phase clinique de la tumeur, la croissance du nombre de cellules tumorales est décrite empiriquement de façon optimale par le modèle de Gompertz.

Chacun de ces trois régimes – croissance exponentielle pure, croissance logistique et modèle de Gompertz – correspond à un stade différent de l'évolution de la tumeur et a des implications distinctes sur le pronostic du patient et sur la réponse du nombre de cellules tumorales au traitement.

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