Рост смертоносной раковой опухоли объяснили математически

Кровеносные сосуды, растущие по направлению к раковой опухоли и обеспечивающие ее рост, приобретают форму волны цунами. Это выяснили математики из Мадридского университета имени Карлоса III и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Ученые создали математическую модель развития капилляров, используя дифференциальные уравнения. Свои выводы они представили в статье, опубликованной в журнале Universidad Carlos III de Madrid.

По словам специалистов, они начали работу в этом направлении в 2014 году. Их цель заключалась в выяснении механизмов ангиогенеза — процесса образования новых сосудов в органах или тканях, — вызванного формированием раковых опухолей. Математики смогли вывести уравнение, описывающее изменение плотности капилляров по мере их роста.

Оказалось, что на первых этапах, когда сосуды только начинают распространяться, кончики капилляров принимают форму солитона — устойчивой одиночной волны, подобной цунами или речному бору. Солитоны «живут» продолжительное время, поэтому сосуды продолжают свой рост, пока не достигнут раковых клеток. Опухоли, снабжаемые кислородом и питательными веществами, трудно поддаются лечению.

По словам ученых, тот факт, что солитон является двигателем ангиогенеза, предполагает возможность контроля этого процесса через определения координат волны. Это может стать важным первым шагом для регулирования роста сосудов, вызвванного опухолью. Если остановить распространение капилляров, то раковые клетки перестанут получать необходимый для их размножения кислород.