شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهد که اصطکاک و چسبندگی، الگوهای تشکیل دهنده‌ی سلول‌های سرطانی یک بافت پوستی را تعیین می‌کنند.

اغلب مرگ و میر‌های ناشی از سرطان پوست از ملانوما ناشی می‌شوند اما این نوع تومور اگر به موقع شناسایی شود براحتی قابل درمان خواهد بود. پزشکان برای پی بردن به اینکه توموری بدخیم است یا نه به دنبال الگوهای تغییررنگ پوستی مثل خطوط و حباب‌ها می‌گردند. با این حال واضح نیست که این الگوها از چه چیزی ناشی می‌شوند یا چگونه به نوع تومور و موقعیت آن بستگی دارند. اکنون شیگه‌یوکی کُمورا (Shigeyuki Komura ) از دانشگاه توکیوی متروپولیتن در ژاپن و همکارانش مدلی عددی از تکثیر سرطان پوستی را توسعه داده‌اند که از ارتباط بین یک الگوی سرطانی و دینامیک سیالِ زیرین بافتِ پوستی پرده برداشته است.

شبیه‌سازی‌های‌ این تیم لایه‌ی بالایی پوست (اپیدرم) را به عنوان وصله‌دوزی‌های سلول‌های سالم و سرطانی مدل‌سازی کرده‌اند که شبیه یک سیال دوبعدی رفتار می‌کند. این سیال در بالای سطحی صاف قرار گرفته است که درم پوستی (یک لایه‌ی پوستی مجاور) را نشان می‌دهد. پژوهش‌گران شدت اندرکنش‌های دینامیکی این سلول و نیز آهنگ تکثیر سلول‌های سرطانی را تغییر می‌دهند؛ چیزی‌که بصورت نسبت مابین چسبندگی اپیدرم‌ها و اصطکاک مابین دو لایه‌ی پوستی تعریف می‌شود. سپس به مشاهده‌ی آن می‌پردازند که وقتی سلول‌های سرطانی بازتولید کرده و به همسایگان سالم خود حمله می‌کنند، چه الگوهایی ایجاد می‌شود.

برخی از الگوهای نتیجه شده با ملانوماهایی که در جهان واقعی دیده شده‌اند هم‌خوانی دارند. جزیره‌های سرطانی مجزا (الگویی که در بافت‌های پوستی نرم یافت می‌شود) به ازای اندرکنش‌های هیدرودینامیکی قوی ظاهر می‌شوند. نوارها (که معمولاً در بافت‌های پوستی سفت مشاهده شده‌اند) مثل الگوهایی که در کف دست‌ها و پاها یافت می‌شوند در غیاب اندرکنش‌های هیدرودینامیکی ظهور می‌کنند.

به گفته‌ی این تیم پژوهشی، این مدل هنوز برای تشخیص‌های کلینیکی ملانوماها بکار نرفته است. اما امیدوارند تا شاخص‌های عینی را برای تشخیص ظهور اولیه‌ی این الگوها توسعه دهند که ممکن است به بهبود بقای حیاتی طولانی‌مدت در مورد این بیماری کمک کند.

این پژوهش در مجله‌ی فیزیکال ریویو ای لترز انتشار یافته است.

درباره‌ی نویسنده:

کریستوفر کراکت نویسنده‌ی آزاد علمی در ویرجینیا است.

منبع:

Fluid Dynamics Model for Cancer Patterns