Опухоль состоит из гетерогенной популяции отдельных клеток, которые конкурируют друг с другом за пространство и питательные вещества. Однако раковые клетки также сотрудничают в своей борьбе за выживание, делясь молекулами, такими как факторы роста.
Клетки, которые сами не продуцируют факторы роста, имеют преимущество в пролиферации, потому что они могут использовать факторы, продуцируемые соседними клетками, без затрат на их производство. Что поддерживает это сотрудничество между опухолевыми клетками, остается открытым вопросом и продолжает препятствовать медицинским методам лечения, направленным на рост опухоли.
Свободные раковые клеткиИгра в общественные блага является частью теории игр и используется в экономике в качестве модели для анализа предоставления общих благ.
Существует дисбаланс в потреблении этих товаров между теми, кто их предоставляет и оплачивает производственные затраты, и теми, кто не платит, но потребляет в любом случае — ситуация, известная в экономике как проблема безбилетника.Теперь исследователи применили эту модель к сотрудничеству между продуцирующими и непродуцирующими членами популяции раковых клеток, чтобы проверить, применима ли модель к биологическим процессам, таким как канцерогенез. Используя компьютерное моделирование, исследователи смогли рассчитать долгосрочное равновесие между продуцирующими клетками и клетками "свободного передвижения". Затем они использовали эксперименты с клетками рака поджелудочной железы, чтобы проверить свои расчеты.
Их результаты соответствовали предсказаниям модели теории игр.«Помимо открытия, что биологические процессы можно предсказать с помощью компьютерного моделирования, наши результаты предполагают, что дальнейшая работа над« социальными »взаимодействиями между раковыми клетками может раскрыть дальнейшее понимание динамики рака и, надеюсь, направить исследования в сторону эволюционно стабильных методов лечения», говорит Герхард Христофори, профессор кафедры биомедицины Базельского университета.