Τελ. ενημέρωση:
22-Apr-2024

Τα μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν βιολογικά φαινόμενα συνιστούν ισχυρά εργαλεία για την κατανόησή τους και για την πρόβλεψη της πορείας και της συμπεριφοράς τους. Η μοντελοποίηση πολύπλοκων βιολογικών συστημάτων, όπως ένας καρκινικός όγκος, μπορεί να παρέχει λεπτομερή περιγραφή των μηχανισμών που διέπουν τις λειτουργίες των μονήρων κυττάρων και του όγκου ως συστήματος ετερογενών κυττάρων. Επί πλέον, η μαθηματική μοντελοποίηση αποτελεσμάτων in vitro πειραμάτων πιθανόν να αναδείξει νέες υποθέσεις που μπορούν να εξεταστούν πειραματικά, εμπλουτίζοντας έτσι την αξία των αποτελεσμάτων μιας μελέτης in vitro. Στην παρούσα ανασκόπηση αναλύονται μερικές από τις πλέον συνήθεις και σημαντικές τεχνικές μαθηματικής μοντελοποίησης που χρησιμοποιούνται στη Βιολογία και στην Ιατρική και ως εκ τούτου και στη μελέτη του καρκίνου: οι διαφορικές εξισώσεις, οι οποίες μπορεί να είναι είτε συνήθεις είτε μερικές, η θεωρία παιγνίων και η πλέον εξειδικευμένη για τα βιολογικά φαινόμενα εξελικτική θεωρία παιγνίων, τα μοντέλα που είναι βασισμένα σε πράκτορες και, τέλος, τα κυτταρικά αυτόματα και τα δυναμικά κυτταρικά αυτόματα. Παρουσιάζονται τα κύρια σημεία των εν λόγω τεχνικών, τα πλεονεκτήματα και οι περιορισμοί τους και παρέχονται παραδείγματα επιστημονικών δημοσιεύσεων που έχουν ως αντικείμενο τη μελέτη καρκινικών συστημάτων με τις εφαρμογές των ανωτέρω τεχνικών. Σκοπός της ανασκόπησης είναι η κατανόηση της αξίας της μαθηματικής μοντελοποίησης στην έρευνα του καρκίνου και του τρόπου με τον οποίο μπορεί να απαρτιώσει και να προβλέψει πειραματικά δεδομένα που προήλθαν από in vitro μελέτες.

Λέξεις ευρετηρίου: Βιολογικά μοντέλα, Θεωρία παιγνίων, Καρκίνος, Κυτταρικά αυτόματα, Μοντελοποίηση.