الرياضيات والسرطان

إليكم سبباً جيداً لتنتبهوا في حصص الرياضيات، قامت مؤخراً مجلة "التواصل الاجتماعي" بنشر مقال من باحثي أوتاوا مشيرةً إلى مدى التطور الذي بلغه استخدام النماذج الرياضية في محاربة السرطان. إن هذه التقنية تتوقع الاختلاف العلاجي والتعديلات الوراثية التي يمكن أن تتيح لنا قتل السرطان، وتتيح للفيروسات الحالّة للأورام بإنتاج المناعة الطبيعية التي تستخدمها الخلايا السرطانية لدرء العداوى الفيروسية.

هذه الفيروسات تتبع الخلايا السرطانية بشكل خاص، ولكن لسوء الحظ، السرطان مرض معقد ومتنوع جداً. في بعض الحالات هذه الفيروسات تعمل بشكل جيد في القضاء عليه، ولكن في بعض الحالات الأخرى فإنها لا تنجح. وبالنتيجة، كان هناك جهد كبير في محاولة تعديل هذه الفيروسات لجعلهم آمنين للاستخدام، بحيث لا يتعقبون الأنسجة السليمة الأخرى وكذلك ليكونوا أكثر فعالية في القضاء على السرطان.

الطبيب المتابع لهذه الدراسة في كلية الطب في أوتاوا في كندا قام بترأس فريق يستخدم نماذج رياضية لابتكار طرق لجعل الخلايا السرطانية حساسة بشكل خاص للعدوى الفيروسية التي تقتلها دون أن تؤثر على الخلايا الطبيعية السليمة.

باستخدام هذه المعادلات الرياضية لتوقع كيف سيكون تأثير هذه التعديلات الفيروسية على الخلايا السرطانية والسليمة سنتمكن من تسريع البحث. وهذا سيسمح لنا التحديد بشكل السريع لأكثر النتائج الواعدة التي سبق وأمكن تسجيلها في المخبر، وهي عملية مكلفة كانت تجرى سابقاً مستهلكةً وقتاً بإعادة المحاولة والتكرار حتى تنجح. الدكتوران بيل و كايرن وضعا معادلة رياضية وصفت دورة العدوى، متضمنةً الطريقة التي يتوالد بها الفيروس، والطريقة التي يتنشر بها، وكيف يفعل الآليات المناعية. ومن هناك استخدموا المعلومات المتواجدة لديهم عن الفروق الوظيفية بين الخلايا الطبيعية والسرطانية لتحديد كيف سيغير تعديل جينوم الفيروس من استجابة الخلايا السرطانية ضده. محاكاة هذا النموذج كان دقيقاً جداً، وبتلك التعديلات الفيروسية قضوا تماماً على النموذج السرطاني. "الجدير بالملاحظة هو مدى نجاحنا في توقع النجاح العملي لما تم بناؤه بالتحليل الرياضي" هذا ما قاله الدكتور بيل، كما قال أيضاً: " هذا العمل يخلق إطار عمل مفيد لتطوير أنواع مشابهة من نماذج رياضية في محاربة السرطان".

البحث كان ممولاً من قبل منحة الابتكار من قبل المجلس الكندي للسرطان.. يقول الدكتور كايرين: "هذا البحث كان مجرد بداية. لقد عملنا مع نوع معين من الخلايا السرطانية، وسوف نوسع ذلك لننظر في أنماط أخرى ونشاهد مدى نجاح توقعاتنا في كل حالة خاصة لنعممها على غيرها ثم نحدد الاستراتيجية المتبعة في ملاحقة الأنماط الأخرى من الخلايا السرطانية".

وبإمكان النتائج أيضاً أن تساعد الباحثين في فهم أفضل للعلاقة المتبادلة بين الخلايا السرطانية والفيروس. وفي حين أن لا يوجد علاج واحد سريع وسحري للسرطان نظراً لتعقيده، فإن الباحثين طوروا نطاق عمل حيث يمكنهم التعرف أكثر عن المرض في حال لم تتطابق النماذج.

"في منظوري، هذا هو الجزء الأكثر إمتاعاً" أضاف الدكتور كايرن. "الأكثر روعة هو تحدي المعلومات الموجودة التي تقدمها لك النماذج الرياضية ومحاولة فهم سبب فشل هذه النماذج أحياناً. إنها فرصة مشوقة فعلاً أن أكون جزءاً من هذا العمل. وأنا سعيد بأن جهودنا في تدريب الطلاب في بيولوجيا الخلايا الحسابي قد بلغ هذا التطور الملحوظ".

المصدر :

هنا