종양 성장에 대한 수학적 모델이 개발되었습니다.

종양이 어떻게 성장할지 예측하는 수학적 모델은 개별 암 유형에 맞는 치료법을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.

어떤 종양은 특정 크기에 도달하면 성장을 멈추지만, 어떤 종양은 계속 성장합니다. 종양은 자신에게 영양을 공급하는 혈관망을 이용하여 종양을 점점 더 넓게 확산시킵니다. 또한, 종양은 신체의 다른 부위로 암세포를 증식시킬 수 있는데, 이를 전이라고 합니다. 어떤 종양이 잠복해 있고 어떤 종양이 전이될지 예측하는 방법을 찾는 것은 암 연구의 주요 목표이며, 물리학자와 수학자의 참여가 점점 더 늘어나고 있습니다.

그중에는 독일 하이델베르크 대학교의 물리학자 시후이 최(Sihui Tsoi)가 있는데, 그는 동료들과 함께 종양의 발달 과정을 수학적으로 모델링했습니다. 과학자들은 암에 감염된 생쥐에서 채취한 종양의 상세 영상과 각 발달 단계에서 종양에 영양을 공급하는 혈관을 분석했습니다. 그 결과는 건강한 세포, 암세포, 그리고 주변 혈관 간의 복잡한 상호작용을 설명하는 방정식으로 변환되었습니다.

최 박사는 "확률적 종양 성장 패턴"을 예측하는 이 모델은 종양 주변의 혈관 분포를 이용한다고 설명했습니다. 이 연구는 생쥐에 적용되었을 때, 모든 경우에서 암의 진행 방향을 예측했습니다. 그는 "빨리 감기 버튼과 같습니다."라고 말했습니다(Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep00031). 이 모델은 종양 성장을 제한하기 위해 어떤 혈관이 발달에 유리한지 판단하는 데 도움이 될 것입니다.

플로리다 마이애미 대학교의 물리학자이자 공동 저자인 닐 존슨은 "미래에는 위협이 더 이상 인구 기반이 아닐 것입니다. 사람들은 우리 모델의 예측에 따라 개별적으로 치료받게 될 것입니다."라고 말합니다.

런던 암연구소의 클라우스 요르겐센은 이러한 모델이 미래의 암 치료에 매우 중요할 것이라고 말했지만, 이 모델은 종양 성장의 일부 측면만 단순화한다고 덧붙였다.

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