Metastatische Progression

 

Metastatische Progression (Bioinformatics)

Der Prozess der Metastasierung bei Tumorerkrankungen ist immer noch ein viel diskutiertes Thema. Verschiedene bekannte Theorien unterscheiden sich schon in grundlegenden Details. Im Rahmen des Projektes „Computersimulation der Metastasierung“ wird ein Computermodell entwickelt, das dabei helfen soll diese Vorgänge quantitativ besser zu verstehen. Computersimulationen sind dazu gut geeignet, da ihre Vorhersagen quantitativ untersucht und validiert werden können. Im Gegensatz zu mathematischen Modellen ist das Computermodell jedoch flexibler und ermöglicht eine detailliertere Sicht auf den metastatischen Prozess. So können mit Hilfe unseres Computermodells verschiedene Szenarien (z.B. metastasieren Metastasen?) und auch verschiedene Behandlungen der Krebserkrankungen simuliert werden.
Im Computermodell werden die einzelnen Vorgänge, wie z.B. das Wachstum des Primärtumors oder das Abwandern von Zellen aus dem Tumor in die Blutbahn, entweder mit Hilfe von mathematischen Funktionen (stetig) oder durch die Simulation jedes einzelnen Zellteilungs-, Zelltot- und Abwanderungs-Ereignisses (diskret) abgebildet.
Das Computermodell funktioniert wie eine Art Baukasten. Das zu simulierende Gesamtsystem wird aus mehreren stetigen und diskreten Einzelbausteinen zusammengesetzt. Jeder verwendete Baustein kann dabei individuell parametrisiert werden, wodurch die Flexibilität des Computermodells entsteht.
Um die Konfiguration des Gesamtsystems zu vereinfachen, wurde ein XML-Schema entwickelt, mit dessen Hilfe das zu simulierende System beschrieben werden kann. Dieses Format soll auch zur Veröffentlichung dienen. Dazu wird zurzeit eine Webplattform entwickelt, auf welcher die Konfigurationen und die resultierenden Simulations- und Analysedaten veröffentlicht werden sollen. Somit können Interessierte detailliert nachvollziehen, mit welchen Parametern jeweils simuliert wurde.

Dieses Projekt wird in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Udo Schumacher, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, unter Beteiligung von Prof. Dr. Andreas Wree, Universität Rostock, durchgeführt.