E42 Modelos celulares

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A diferencia del modelo de reacción-difusión, que describe la invasión tumoral como un proceso continuo y agregado, este modelo describe la invasión tumoral a nivel de células individuales o de pequeños grupos de células.

Al describir la invasión tumoral a este nivel, el modelo captura tres cosas que el modelo de reacción-difusión, al tratar a todo el tumor como un continuo, no podía describir: la heterogeneidad espacial dentro del propio tumor, la competencia entre distintas clonas de células tumorales, y los comportamientos colectivos de migración que surgen cuando muchas células se mueven juntas.

La herramienta que hace posible describir la invasión tumoral a este nivel son los modelos basados en agentes: cada célula se representa como un agente individual, con reglas propias de comportamiento que definen si esa célula se divide, si muere, o si migra hacia otra posición.

Estos modelos basados en agentes simulan cómo la interacción entre miles de estos agentes individuales, cada uno siguiendo sus propias reglas de comportamiento, termina produciendo patrones macroscópicos en el tumor completo, patrones que no están escritos en la regla de ningún agente individual, sino que emergen de la interacción entre todos ellos.

Este modelo basado en agentes es especialmente relevante para tres fenómenos concretos: la invasión colectiva, en la que algunas células actúan como líderes y otras las siguen; la competencia entre clonas dentro del propio frente de invasión; y la heterogeneidad en la respuesta al tratamiento dentro de un mismo tumor. Por describir la invasión tumoral célula por célula, en vez de como un promedio continuo, este es el nivel de descripción más cercano a la biología que realmente se observa en los tumores reales.

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