Una Terapia de Diferenciación Aplicada a Tumoresferas | Defensa de Trabajo Especial de la Licenciatura en Física

10 Ago. 2022 - Aula Magna - FAMAF Estudiantes

Estudiante: Jerónimo FOTINÓS | Director: Dr. Carlos Alberto CONDAT | Representante: Dr. Lucas Miguel BARBERIS

Defensa de Trabajo Especial de la Licenciatura en Física

Título: Una Terapia de Diferenciación Aplicada a Tumoresferas

Estudiante: Jerónimo FOTINÓS

Director: Dr. Carlos Alberto CONDAT

Representante: Dr. Lucas Miguel BARBERIS

Día: 10 de agosto de 2022

Hora: 11:00 hs.

Lugar: Aula Magna - FAMAF

Resumen: El crecimiento de muchos tumores sólidos está promovido por una subpoblación de células madre cancerosas (CMC), particularmente resistentes a la quimio y radioterapia. Un posible tratamiento para estos casos consiste en la utilización de un agente diferenciante (AD) que fuerce a las CMC a perder su carácter de madres, aplicando luego vías terapéuticas convencionales para la eliminación de las células cancerosas diferenciadas (CCD). Para describir los efectos de un AD que provoca la diferenciación de CMC en CCD, se adapta un modelo de ecuaciones diferenciales desarrollado para investigar tumoresferas, que suponemos formadas por dos subpoblaciones de células cancerosas que evolucionan de manera conjunta, CMC y CCD. Se analizan las propiedades matemáticas del modelo, encontrando los equilibrios y su estabilidad. Asimismo, se presentan soluciones numéricas y diagramas de fase para describir la evolución del sistema y los efectos de la terapia, caracterizando la fuerza del AD mediante el parámetro $a_{dif}$. A fin de obtener predicciones realistas, escogemos los otros parámetros del modelo como aquellos ajustados previamente de distintos conjuntos de datos experimentales ([1, 2, 3]). Estos conjuntos de datos reflejan la progresión del tumor en diferentes condiciones de cultivo. Típicamente, existe un rango de valores para $a_{dif}$ tal que el estado final del tumor contiene CMC; sin embargo, una terapia lo suficientemente fuerte resulta en la desaparición de esta subpoblación. No obstante, diferencias en las condiciones externas provocan comportamientos muy variados. Más aún, para algunas condiciones ambientales, el modelo predice la existencia de valores de umbral, no sólo en el parámetro de terapia, sino también en el momento de inicio de la misma, por lo que el comienzo temprano de esta podría resultar crucial. En síntesis, nuestro modelo muestra cómo el efecto de una terapia de diferenciación depende críticamente, no sólo del dosaje y el momento de administración de la droga, sino también en la naturaleza del tumor y su ambiente.

[1] L. Barberis, L. Benítez, and C.A. Condat. Elucidating the role played by cancer stem

cells in cancer growth. MMSB, 1(1):48–54, 2021.

[2] L. Benítez, L. Barberis, and C. A. Condat. Modeling tumorspheres reveals cancer

stem cell niche building and plasticity. Physica A, 533:121906, 2019.

[3] L. Benítez, L. Barberis, L. Vellón, and C.A. Condat. Understanding the influence of

substrate when growing tumorspheres. BMC Cancer, 21(1):1–11, 2021.