Группа исследователей из Мексики создала модель, описывающую поведение отдельных агентов в системе "опухолевые клетки – иммунная система". Модель состоит из следующих частей: опухолевые клетки, врожденная иммунная система и адаптивная иммунная система. Врожденная иммунная система представлена нейтрофилами, макрофагами и NK-клетками, адаптивная иммунная система – регуляторными T-клетками и CD8+, CD4+ лимфоцитами. В качестве параметров были заданы изначальные количества клеток, максимальный возраст иммунных клеток, вероятности различных взаимодействий между клетками (будь то атака иммунными клетками опухолевых или же стимуляция первыми роста опухоли), а также вероятности синтеза опухолью антигенов или факторов роста. Общее состояние модели описывалось с помощью гамильтониана модели Изинга, задающего функцию совокупной "энергии" взаимодействий модели.

 Задавая разные гиперпараметры модели (распределения, с помощью которых генерировались значения параметров), исследователи смоделировали предполагаемую динамику различных фаз иммуноредактирования: 1) элиминацию (иммунные клетки успешно уничтожают переродившиеся клетки), 2) равновесие (часть опухолевых клеток уходят от атак иммунной системы и проходят селекцию для дальнейшей успешной пролиферации), 3) избегание (опухоль неограниченно растет и перенастраивает иммунные клетки на стимуляцию собственного роста).

Построенная модель, реалистично воспроизводящая поведение системы "опухолевые клетки – иммунная система", может быть дополнительно настроена для описания эволюционной динамики и использована при разработке иммунотерапевтических подходов.

Первоисточник:
Rojas-Domínguez A., Arroyo-Duarte R., Rincón-Vieyra F., et al., Modeling cancer immunoediting in tumor microenvironment with system characterization through the ising- model Hamiltonian, BMC Bioinformatics, № 200/DOI: 10.1186/s12859-022-04731-w