Key points are not available for this paper at this time.
يتضمن علم الأورام تفاعلات معقدة وديناميكية بين خلايا السرطان وبيئاتها النسيجية الدقيقة. تعد تأثيرات الخلايا المفردة محركات حاسمة للتقدم السريري. يمكن أن تتواصل الخلايا السرطانية مع الخلايا الداعمة كيميائيًا وميكانيكيًا لتستغل العمليات الفسيولوجية الطبيعية لتعزيز النمو والغزو. يزيد تباين خلايا السرطان من قدرة السرطان على اختبار استراتيجيات التكيف مع ضغوط البيئة الدقيقة. يمكن أن تؤدي نقص الأكسجين والعلاج إلى اختيار خلايا السرطان الجذعية وتعزيز الغزو والمقاومة. نماذج الحوسبة القائمة على الخلايا (المعروفة أيضًا بالنماذج المفصولة أو النماذج المستندة إلى الوكلاء أو النماذج المعتمدة على الأفراد) تحاكي الخلايا الفردية أثناء تفاعلها في الأنسجة الافتراضية، مما يسمح لنا باستكشاف كيفية تأثير سلوكيات الخلايا المفردة على الديناميات التي نلاحظها ونعمل على السيطرة عليها في أنظمة السرطان. في هذا الاستعراض، نقدم مجموعة واسعة من التقنيات المتاحة للنمذجة الحاسوبية القائمة على الخلايا. يمكن أن تتراوح الأساليب من نماذج تفصيلية جدًا لقليل من الخلايا وأشكالها إلى ملايين من خلايا أبسط في أنسجة ثلاثية الأبعاد. تتيح نمذجة الخلايا الفردية ترجمة الملاحظات البيولوجية إلى قواعد المحاكاة بشكل مباشر. في العديد من الحالات، تتضمن وكلاء الخلايا الفردية نماذج على مقياس جزيئي. تحاكي معظم النماذج أيضًا نقل الأكسجين، والأدوية، وعوامل النمو، مما يسمح لنا بربط تطور السرطان بشروط البيئة الدقيقة. نوضح هذه الطرق من خلال أمثلة مأخوذة من نقص الأكسجين السرطاني، وتكوين الأوعية، والغزو، والخلايا الجذعية، والمراقبة المناعية. يظهر نظام بيئي من أدوات المحاكاة القائمة على الخلايا المتداخلة في وقت جعلت فيه موارد الحوسبة السحابية البرمجيات أكثر سهولة في الوصول، وجعلت موارد الحوسبة الفائقة الدراسات الكبيرة الحجم ممكنة. مع تطور هذا المجال، نتوقع أن تسمح دراسات المحاكاة عالية الإنتاجية باستكشاف سريع لمجال الإمكانيات البيولوجية، واختبار استراتيجيات علاجية جديدة، وحتى إعادة تصميم خلايا الورم والدعامة لإعادة السيطرة على أنظمة السرطان.
درس ميتزكار وآخرون (مون،) هذا السؤال.