坦帕,佛罗里达州 –Moffitt癌症中心早已认识到需要整合的数学家为癌症研究更好地理解控制肿瘤的生长和治疗的复杂动力学。综合性数学肿瘤科,建立在2007和现在组成六名成员,将自己的技能与团队的癌症生物学家和肿瘤学家利用数学模型来更好地了解癌症的进展和治疗。这个团队驱动的科学已经被公认为是一个10美元的开创性工作。400万奖由国家癌症研究所(NCI),指定莫菲特作为5个物理科学–肿瘤中心(PSoC)在美国。美国国立癌症研究所的物理科学–肿瘤学中心计划的其他四名成员包括哈佛、宾夕法尼亚大学、哥伦比亚和 西北。
莫菲特PSoC为首的三高度互动的原则调查-亚力山大R. A.安德森,博士,国际海事组织主席;罗伯特J. Gillies博士,癌症成像和代谢的椅子;和罗伯特A. Gatenby,医学博士,主席,放射学和本学科的努力的创始人。 PSoC主要演变为根本驱动力的癌症的发展,肿瘤治疗失败的主要原因。中央的中心目标是开发新的战略,以防止和治疗癌症,利用达尔文查尔斯的自然选择的概念。
“癌症是一个复杂的自适应系统,它是由最佳性状的进化推动的,它允许癌症人口在其环境中生长。当你治疗肿瘤的任何治疗,导致肿瘤细胞死亡,肿瘤细胞立即开始发展阻力。这导致治疗失败,即使最初的反应非常好。 最终肿瘤细胞进化的能力是在人死于癌症死亡原因,说:”Gatenby。“我们的研究调查进化动力学,推动癌症,并使用我们的理解,对癌症的发展。但是,这是一个非常复杂的过程,所以我们需要复杂的数学模型和计算机模拟来优化处理 。”
莫菲特PSoC是一种整合力,促进实验物理学家和数学家之间的相互作用,着眼于发展新的范式来预防和治疗癌症。
“Cancer growth and therapy resistance are non-linear processes and therefore by definition non-intuitive. Our biggest hope of uncovering the key mechanisms that drive cancer is through the use of mathematical and computational models,” said Anderson. “Mathematical models are ideal tools for integrating the diverse components of cancer, with their ability to bridge multiple biological scales (from genes, proteins, pathways, cells, tissues, organs, populations), they can make novel predictions about the drivers of resistance, the likelihood of relapse or how best to tailor a therapy for a specific patient 。”
“It is well recognized within our PSOC that models must be informed by and tested experimentally,” said Gilles. “We have been successfully accomplishing this kind of multidisciplinary team science for some time and have observed that even subtle perturbations can change a cancer’s direction from one that is highly lethal to a form that is more controllable. The new PSOC will be used to expand this paradigm to more cancers, with a goal of clinical trials to test the experimentally verified model predictions 。”
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