Matemáticas usadas para combatir al cáncer

Las matemáticas son útiles para todo, y en una nueva y en una nueva investigación se han revelado como una herramienta fundamental para aumentar la eficiencia de un tipo de tratamientos contra el cáncer basados en el uso de ciertos virus. Unos investigadores de la
Universidad de Ottawa en Canadá, han invertido muchos esfuerzos en tratar de modificar del mejor modo posible esos virus para hacerlos más seguros, de tal manera que nunca dañen tejidos sanos y al mismo tiempo sean aún más eficientes en la eliminación de células cancerosas.

El equipo de los doctores John C. Bell y Mads Kaern, ambos de la Facultad de Medicina en la Universidad

de Ottawa, usó modelación matemática para desarrollar estrategias que hagan a las células cancerosas tan vulnerables a la infección de esos virus como sea posible, con ese resultado tan buscado de que esos virus exterminen con eficiencia a las células cancerosas pero sin afectar a las células sanas.

Mediante el uso de estos modelos matemáticos para predecir cómo cada modificación en esos virus repercutiría en las células normales y en las cancerosas, es factible, tal como estos investigadores han demostrado, encontrar "atajos" en diversas líneas de investigación, ayudando así a la comunidad científica a acelerar el proceso de investigación y descubrimientos.

Bell y Kaern establecieron un modelo matemático que describe un ciclo de infección, incluyendo la forma en que un virus se replica, se disemina y activa los mecanismos de defensa celular. A partir de ahí, estos científicos usaron su conocimiento acerca de las diferencias fisiológicas clave entre las células normales y las cancerosas para identificar cómo la modificación del genoma de los virus podría contrarrestar las defensas antivirales de las células cancerosas.

Las simulaciones del modelo fueron notablemente acertadas, mostrando la eficiencia de las modificaciones virales identificadas para erradicar el cáncer en un modelo de la enfermedad en ratones.

Esta prometedora línea de investigación ofrece muchas perspectivas nuevas. Apenas se han dado los primeros pasos por ella, al trabajar sobre un tipo específico de células cancerosas. Los científicos investigarán ahora otros tipos de células tumorales malignas bajo los mismos planteamientos básicos, a fin de acelerar los avances que permitan perfeccionar el ataque mediante virus contra las células cancerosas.

fuente:http://goo.gl/e2OUBD

Matemáticas usadas para combatir al cáncer

By: Matemática Serie 23 on: 22:08

Un modelo matemático predice la expansión de los virus en función de los vuelos entre ciudades

Para un virus como el H1N1, causante de la pandemia de gripe de 2009, Madrid está más cerca de Londres de lo que dicen los mapas. Investigadores alemanes han diseñado un modelo matemático que sustituye la distancia geográfica por una
basada en el tamaño de las ciudades y la frecuencia de sus vuelos. El programa predice así el origen y la expansión de una enfermedad.

Los autores del estudio, publicado esta semana en la revista Science, han considerado los caminos más probables que seguirían los virus dentro de la red de vuelos de todo el mundo.

Estos expertos basan su modelo, que explica la dinámica global de expansión de de enfermedades, en la idea de que en un mundo tan conectado como el actual, las distancias geográficas ya no pueden ser la base de los patrones de expansión de los virus.

“El método sirve para fenómenos contagiosos que se propagan a través de una red, entre ellos las enfermedades altamente infecciosas”, indica a SINC Dirk Brockmann, uno de los autores del trabajo e investigador de la Universidad de Humboldt en Berlín (Alemania).

Así, esta teoría computacional puede encontrar los lugares donde llegará una epidemia en primer lugar o la velocidad con la que lo hará, sin tener en cuenta las características particulares del patógeno que la provoca.

Simulación del mundo según el modelo matemático, con la ciudad de Madrid como referencia. (Foto: Dirk Brockmann)

“Hay patrones que se pueden predecir sin el conocimiento de parámetros específicos como la tasa de infección y la de recuperación”­, señala Brockmann. Aunque la velocidad de propagación depende de estas variables, la forma en que el contagio se distribuye por una red es siempre el mismo.

Los ensayos han permitido simular adecuadamente la dinámica seguida por el virus de la gripe H1N1 en 2009 o el Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS, en sus siglas en inglés), otra enfermedad vírica que causó estragos en 2003.

“Consideremos tres lugares como Madrid, Londres y una ciudad española más pequeña con un aeropuerto que conecta con Madrid, por ejemplo, Málaga –explica el investigador alemán–. Con un mismo número de madrileños infectados, habrá una mayor cantidad de ellos que viajen a Londres, por lo que la capital británica está más cerca, aunque aparezca lejos en el mapa”.

“En otras palabras, si una infección comienza en un lugar remoto, alcanzará rápidamente las principales ciudades –continúa Brockmann–. Sin embargo, si se inicia en una gran población llegará rápidamente a otras localizaciones importantes, pero no necesariamente a sitios remotos”.

Los autores indican que el modelo y la simulación matemática que han diseñado pueden utilizarse para adelantarse a las consecuencias de una enfermedad y frenar así su avance.

“En el futuro, esperamos que nuestro método pueda mejorar los que ya existen para predecir la propagación de una enfermedad y ayudar a entender otros fenómenos como la expansión de virus informáticos o la transmisión de información”, concluye el científico. (Fuente: http://goo.gl/eett68

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Un modelo matemático predice la expansión de los virus en función de los vuelos entre ciudades

By: Matemática Serie 23 on: 21:55