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Agenten-basierte Modelle von Tumoren zur Definition von adjuvanten Therapieansätzen

Das Magenkarzinom ist eine häufige Form des Krebs. Behandlungen, die auf Motilitätsparameter von Tumorzellen abzielen, haben unterschiedliche Ergebnisse erzielt. In diese Projekt möchten wir systematisch in der Krebsbehandlung eingesetzte Medikamente auf ihre Wirksamkeit in der Kontrolle von Zellmotilitätseigenschaften untersuchen. Dazu werden in vitro Daten der Zellmotilität mit Hilfe von agenten-basierten mathematischen Methoden modelliert. Das so validierte mathematische Modell soll dann zur Simulation von größeren Zellverbänden verwendet werden. Darin kann die Auswirkung von Medikamenten auf die Organisation von Tumoren untersucht werden. Die bekannte Korrelation von Tumorzellmotilität und Metastasenbildung eröffnet dabei neue Behandlungsstrategien.

Zeitraffer-Mikroskopie von kultivierten Magenkrebszellen (links). Schnappschuss einer 2-dimensionalen agent-basierten Simulation der Zell Motilität (rechts).

Motilität Faktor (links) und die Durchschnittsgeschwindigkeit für die Zelle (rechts) gegenüber der Zeit, für die Krebszellen mit kleinen Polarität (rote Farbe, Orientierungswinkel von Zellen liegt zwischen -30 <θ <30) und die Zellen in dem Referenzsystem (blaue Farbe, Orientierungswinkel -180 <θ <180).

Keywords: Magenkrebs, Zellmigration, Metastasen, Zellwechselwirkung, Motilitätskoeffizient