E42 Modelos celulares

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Ao contrário do modelo de reação-difusão, que descreve a invasão tumoral como um processo contínuo e agregado, este modelo descreve a invasão tumoral no nível de células individuais ou pequenos grupos de células.

Ao descrever a invasão tumoral neste nível, o modelo captura três aspectos que o modelo de reação-difusão, ao tratar o tumor inteiro como um contínuo, não conseguia descrever: a heterogeneidade espacial dentro do próprio tumor, a competição entre diferentes clones de células tumorais e os comportamentos de migração coletiva que surgem quando muitas células se movem juntas.

A ferramenta que possibilita descrever a invasão tumoral neste nível são os modelos baseados em agentes: cada célula é representada como um agente individual, com suas próprias regras de comportamento que definem se essa célula se divide, morre ou migra para outro local.

Esses modelos baseados em agentes simulam como a interação entre milhares desses agentes individuais, cada um seguindo suas próprias regras de comportamento, produz, em última análise, padrões macroscópicos em todo o tumor — padrões que não são ditados pelas regras de nenhum agente individual, mas sim emergem da interação entre todos eles. Este modelo baseado em agentes é particularmente relevante para três fenômenos específicos: invasão coletiva, na qual algumas células atuam como líderes e outras as seguem; competição entre clones dentro da própria frente de invasão; e heterogeneidade na resposta ao tratamento dentro do mesmo tumor. Ao descrever a invasão tumoral célula por célula, em vez de como uma média contínua, este nível de descrição reflete mais fielmente a biologia observada em tumores reais.

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