L'évolution du cancer est mathématique, donc la maladie change de forme, et elle est sujette au traitement

Le cancer est souvent décrit comme une maladie dérivée de mutations génétiques qui forcent les cellules à se séparer de manière incontrôlée et à envahir d'autres parties du corps. Mais la propagation des cellules loin de leur origine est dans certains cas un processus normal. L'embryon est présent dans l'utérus au début de la grossesse. Les cellules immunes se propagent des ganglions lymphatiques aux infections pour attaquer les bactéries envahissantes. Et les cellules cérébrales migrent jusqu'à l'endroit où seront les pois au début du développement humain. Le cancer n'est pas une maladie uniforme.

C'est plutôt une maladie de plasticité phénotypique, ce qui signifie que les cellules tumorales peuvent varier d'une forme ou d'une fonction à l'autre. Cela implique de devenir moins stables et de perdre leur fonction normale, ce qui peut apporter une résistance au traitement ou changer complètement le type de leurs cellules, le processus qui facilite la métastase.

En plus des changements directs dans l'ADN d'un homme atteint de cancer, l'un des principaux moteurs du progrès du cancer est que le pays et le moment où l'ADN est activé. Si ce dernier porte “les mots” qui expriment des gènes individuels, alors l'épigénétique est “grmatic”e génome, ce qu'il indique à ces gènes s'il doit s'activer dans un tissu donné.

Bien que tous les tissus du corps aient presque les mêmes séquences d'ADN, ils peuvent tous remplir différentes fonctions en raison des modifications chimiques et structurelles qui changent quels gènes sont activés et comment ils le font. Ce negénome “” peut être influencé par des expositions environnementales telles que le régime alimentaire, ajoutant une dimension à la façon dont les chercheurs comprennent les vecteurs de santé des patients au-delà du code de l'ADN parental.

Je suis chercheur en cancer et mon laboratoire à l'Université John Hopkins, étudie comment les différences entre les tissus normaux, sont contrôlées par un code épigénétique, et comment ce code se décompose dans le cas du cancer. Dans notre étude récemment publiée, notre collègue Andre Levchenko de l'Université Yale et moi-même décrivons une nouvelle approche pour comprendre la durabilité du cancer en combinant épigénétique et mathématiques.

Nous pensons que le concept de désertité peut éclairer les raisons pour lesquelles les cancers souffrent de métastases et deviennent résistants au traitement. La stcasticité est un concept mathématique qui se réfère à l'idée que le risque d'étapes dans un processus affecte la prévisibilité de son résultat.

Albert Einstein a une fois étudié à travers ce concept le mouvement des particules en suspension dans un fluide ou un gaz. Les chercheurs peuvent appliquer ce concept pour étudier la propagation, la résistance et l'évolution de Covid-19, apportant des bourses, et presque tous les jeux dans un casino.

Une façon essentielle de mesurer l'essence d'un processus est l'enthropie, qui détermine le degré d'incertitude d'un résultat. Par exemple, un saut en monnaie honnête a une information 1, ou faible, parce qu'il n'y a aucun moyen de prédire si la baisse de monnaie sera tête ou queue.

Mais un coup d'astuce de la pièce a un zéro ou beaucoup d'informations, car le résultat est déjà connu, et aucune nouvelle information ne sera gagnée en laissant tomber la pièce.

Les chercheurs peuvent utiliser l'enthropine pour mesurer la quantité de bruit d'information dans le domaine des télécommunications.

Alors que l'inclusion des concepts de désertité et d'enthropie en biologie permet aux chercheurs de mieux comprendre la plasticité fentropique dans le cancer. biologistes expérimentaux et biologistes informatiques utilisent l'enthropine pour comprendre la coïncidence fondamentale dans la façon dont les cellules sont organisées de l'intérieur, réagissent aux signaux environnementaux, et mûrissent et forment des tissus.

L'épigénétique est très importante pour l'évolution du cancer. Par exemple, une condition appelée Ezophage Barrett se produit lorsque des cellules d'œsophage saines développent des caractéristiques semblables à celles qui ont normalement des cellules de l'intestin, ce qui peut éventuellement conduire à un cancer de l'œsophage.

Ceci est causé par des changements aléatoires progressifs du code épigénétique, et ce changement a lieu plus tôt après avoir atteint un certain seuil. La nature extrême de ces changements épigénétiques conduit également à une augmentation de l'enthropie dans le fonctionnement de ces gènes et dans leur progression vers le cancer.

L'épigénétique est la raison pour laquelle les jumeaux qui partagent exactement le même gène peuvent se développer de manière complètement différente. En mesurant l'activité des gènes et les changements épigénétiques des cellules individuelles, les biologistes et les mathématiciens peuvent comparer l'enthropine dans les cellules cancéreuses avec les cellules normales qui les entourent.

Les scientifiques ont maintenant commencé à identifier les régions génomiques qui médimentent la désertité dans le cancer. Une étude qui n'a pas encore été révisée par des collègues a révélé que l'enthropie se rapporte à la façon dont les chromosomes sont physiquement compressés dans le noyau, un autre mécanisme épigénétique clé pour contrôler les gènes dans le cancer.

Pendant ce temps, il y a un lien entre l'enthropie et le vieillissement. Mes collègues et moi avons découvert que le vieillissement humain est associé à une augmentation de l'enthousiasme épigénétique dans la peau endommagée par le soleil. Les parties du génome qui ont une forte enthropie subissent d'autres pertes d'informations épigénétiques dans la peau exposée au soleil, qui peuvent conduire au cancer. Récemment, des chercheurs ont identifié les dommages causés par l'ADN aux rats comme une cause de cette entropie liée à l'âge. Donc, si l'efficacité épigénétique augmente dans le vieillissement et est liée aux dommages de l'ADN, cela peut aider à expliquer pourquoi le risque de cancer augmente significativement avec l'âge.

En déterminant comment l'épithropie épigénétique cause le cancer, les scientifiques peuvent être en mesure de détecter le cancer mieux à ses premiers stades et développer des médicaments qui éduquent l'enthropie et réduisent ainsi le risque de propagation des tumeurs et de résistance au traitement. / “