Американские ученые из Корнеллского университета применили теорию игр и выяснили, каким образом можно повысить эффективность лекарственной терапии в борьбе против рака. Статья математиков опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Исследователи смоделировали взаимодействие между различными типами раковых клеток, которые конкурируют друг с другом за пространство внутри опухоли. Ученые рассмотрели три субпопуляции клеток в зависимости от их отношения к кислороду: гликолитические клетки (GLY), сосудистые сверхпроизводители (VOP) и дефекторы (DEF). Гликолитическим клеткам для роста кислород не требуется, и они получают энергию за счет ферментативного расщепления глюкозы. VOP и DEF используют кислород, но VOP тратят энергию для улучшения кровеносной сети, чтобы повысить приток кислорода к ним.
Эти три субпопуляции, отличающиеся друг от друга стратегией выживания, подвергаются циклическим колебаниям в числе. Алекс Владимирский (Alex Vladimirsky), один из авторов работы, сравнивает этот процесс в игру «камень-ножницы-бумага», в которую одновременно играет множество людей. Если в первом раунде большое количество участников выбирают «камень», то в следующем раунде повысится число игроков, выбравших «ножницы», и так далее.
Использование лекарств можно рассматривать, как временное изменение правил игры. В современной клинической практике больные раком получают большие дозы препаратов, что в конечном итоге приводит к побочным эффектам и к устойчивости опухоли. Адаптивная стратегия на основе текущего соотношения субпопуляций раковых клеток позволяет установить, когда точно следует вводить лекарства и в каком количестве для более успешного лечения.