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In un modello matematico la 'lotta' fra malattia e sistema immunitario

Simula la risposta ad un vaccino

06 febbraio, 13:14
Un linfocita (fonte: CDC) Un linfocita (fonte: CDC)

Un modello matematico simula la formazione e l'evoluzione del tumore al seno ai primi stadi (carcinoma mammario) e la risposta della malattia ad un vaccino in fase di sperimentazione sui topi. Il lavoro si deve ai matematici Carlo Bianca, del Politecnico di Torino, e Marzio Pennisi, dell'università di Catania, ed è descritto sulla rivista Nonlinear Analysis: Real World Applications.

L'obiettivo é ottimizzare il protocollo di vaccinazione messo a punto dal gruppo di Pier Luigi Lollini, che insegna patologia generale all'università di Bologna. La nuova sfida dei matematici, osserva Bianca, è la derivazione di descrizioni matematiche (modelli) di fenomeni complessi della vita reale che siano qualitativamente e quantitativamente in linea con le osservazioni sperimentali.

Il carcinoma mammario, che costituisce i primi stadi del tumore al seno, è ''un sistema biologico complesso, i cui attori sono le particelle, chiamate agenti, che interagendo tra loro e con l'ambiente esterno determinano - ha spiegato l'esperto - comportamenti emergenti non previsti dallo studio delle singole particelle. Nel caso in esame le particelle sono costituite dalle cellule tumorali e dalle cellule del sistema immunitario che tentano di contrastare la crescita e la diffusione del tumore''. In questo caso i matematici hanno creato un modello su misura per il vaccino allo studio nell'università di Bologna.

''Il vaccino - ha detto ancora Bianca - stimola le cellule del sistema immunitario e noi abbiamo costruito un modello matematico che riproduce la competizione nel sistema: se vince il tumore, se vince il sistema immunitario, o se vi è una situazione di stallo dopo la quale uno dei due prenderà il sopravvento". Il modello simula l'evoluzione nel tempo di una categoria di cellule: le cellule tumorali e le cellule vaccinali e da quattro tipi di cellule del sistema immunitario, le natural killer, i linfociti T helper, i linfociti T citotossici, gli anticorpi rilasciati dai linfociti B. Inoltre il modello introduce una variabile per i tempi di somministrazione del vaccino e per la quantità di vaccino somministrato.

''Confrontando i nostri risultati con i dati dalla sperimentazione - ha concluso il ricercatore - abbiamo verificato che le nostre simulazioni sono in sintonia con gli esperimenti condotti sui topi e ciò può contribuire a calibrare la somministrazione e a individuare il migliore protocollo vaccinale da usare nei test riducendo tempi e risorse economiche''

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