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TÍTULO DEL PROYECTO:
Estudio de fenómenos de co-adaptación celular emergente en
modelado de crecimiento tumoral
CLASE DE PROYECTO: Investigación y Desarrollo
DIRECTOR: José Santos Reyes (Despacho 403, [email protected]) y Ángel Monteagudo
BREVE DESCRIPCIÓN:
Este proyecto usará un modelado del crecimiento tumoral en
sistemas multi-celulares. El crecimiento tumoral se puede
categorizar como un comportamiento emergente como consecuencia
de las interacciones locales entre las células y su entorno inmediato.
Por ello, se usarán métodos de Vida Artificial [3] para el modelado
del comportamiento emergente. El estado de cada célula dependerá, en el modelado, de
una serie de “rasgos característicos principales” asociados al cáncer [1], que definen el
estado de cada célula y su comportamiento mitótico. Para modelar ese estado de cada
célula se usará un Autómata Celular (AC) [2][3], que definirá los comportamientos de
mitosis y apoptosis en cada célula, a partir de los rasgos característicos principales que la
célula ha adquirido y de su propio entorno.
Se experimentará en los siguientes objetivos:
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Simulación de los rasgos característicos del cáncer y de sus parámetros definitorios,
todos ellos relacionados con el ciclo de vida celular. Definición de las reglas básicas del
AC que determinan qué comportamiento (básicamente mitosis y apoptosis) realiza cada
célula ante una situación determinada por su propio estado y por el entorno y el estado de
las células vecinas.
Modelado del efecto de eliminación de células cancerosas, resultado de diferentes
tratamientos.
Modelado del efecto de las células madre del cáncer en el crecimiento. Si una célula
madre de este tipo está presente, se replicará con sus rasgos característicos adquiridos.
Modelado del efecto del sistema inmune sobre las células cancerosas y modelado de la
adquisición de resistencia de las células cancerosas a las células del sistema inmune.
Estudio de la co-evolución entre células sanas y cancerosas a lo largo del tiempo.
Implementar un entorno software que incorpore: parámetros definitorios de los ACs,
parámetros asociados a los rasgos característicos y un módulo de visualización 3D de la
evolución en el tiempo del sistema multi-celular, que ayude al usuario a poder
experimentar con los efectos de todos los parámetros definitorios.
[1] Hanahan, D. and Weinberg, R.A. (2000), “The hallmarks of cancer”, Cell, 100:57-70.
[2] Ilachinski,A. (2001) Cellular automata. A discrete universe. World Scientific.
[3] Santos. J. (2007), Vida artificial. Realizaciones computacionales. Servicio de publicaciones
de la Universidad de A Coruña, A Coruña - Spain.
Programación: C# (C Sharp).