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Es wurde ein mathematisches Modell des Tumorwachstums entwickelt
Zuletzt überprüft: 30.06.2025
Ein mathematisches Modell, das das Wachstum eines Tumors vorhersagt, könnte dabei helfen, maßgeschneiderte Behandlungen für einzelne Krebsarten zu entwickeln.
Manche Tumoren hören auf zu wachsen, wenn sie eine bestimmte Größe erreichen, während andere weiterwachsen. Sie tun dies, indem sie das Netzwerk der Blutgefäße, die sie versorgen, ausnutzen, wodurch sich der Tumor immer weiter ausbreitet. Der Tumor kann auch Krebszellen in anderen Körperteilen bilden, ein Prozess, der als Metastasierung bezeichnet wird. Einen Weg zu finden, um vorherzusagen, welche Tumoren inaktiv bleiben und welche sich ausbreiten, ist ein wichtiges Ziel der Krebsforschung, an dem sich zunehmend Physiker und Mathematiker beteiligen.
Zu ihnen gehört auch der Physiker Sihui Tsoi von der Universität Heidelberg, der gemeinsam mit Kollegen ein mathematisches Modell der Tumorentwicklung entwickelte. Die Wissenschaftler analysierten detaillierte Bilder von Tumoren krebsinfizierter Mäuse und der sie versorgenden Blutgefäße in verschiedenen Entwicklungsstadien. Die Ergebnisse wurden in Gleichungen umgewandelt, die die komplexen Wechselwirkungen zwischen gesunden Zellen, Krebszellen und den umgebenden Blutgefäßen beschreiben.
Das resultierende Modell, das „probabilistische Tumorwachstumsmuster“ vorhersagt, so Tsoi, nutzt die Verteilung der Blutgefäße um einen Tumor. In Studien an Mäusen sagte das Modell in jedem Fall den Krebsverlauf voraus. „Es ist wie eine Schnellvorlauftaste“, sagt er (Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep00031). Das Modell soll helfen zu bestimmen, welche Blutgefäße die Entwicklung fördern, um das Tumorwachstum zu begrenzen.
„In Zukunft werden Bedrohungen nicht mehr bevölkerungsbezogen sein. Menschen werden individuell auf der Grundlage der Vorhersagen unseres Modells behandelt“, sagt Co-Autor Neil Johnson, ein Physiker an der Universität von Miami in Florida.
Klaus Jorgensen vom Institute of Cancer Research in London meint, dass solche Modelle bei zukünftigen Krebsbehandlungen eine große Bedeutung haben werden, fügt jedoch hinzu, dass das Modell nur einige Aspekte des Tumorwachstums vereinfacht.
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