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Oncologia

Cosa possono dirci i frattali sulla biologia cellulare?


I frattali, modelli geometrici infinitamente complessi che si trovano in natura, possono aiutare a descrivere come il controllo dell'espressione dell'insulina regoli il rilascio del glucosio nel sangue, o come il cancro si diffonda nel corpo e le strategie corrette per fermarlo; la matematica convenzionale non è in grado di fornire modelli adeguati per studiare l'interazione genica, la base necessaria per qualsiasi farmaco antitumorale.
Uno studio pubblicato su Frontiers in Physiology a cura di Mahboobeh Ghorbani, Edmond Jonckheere e Paul Bogdan del Dipartimento di Ingegneria Elettrica di Ming Hsieh ha indagato per primo in maniera concreta questo problema.

I ricercatori hanno posto le basi iniziali spiegando le caratteristiche essenziali per questi strumenti matematici ancora da sviluppare elaborando un software in grado di esaminare e predire le interazioni gene-gene in due batteri viventi: E. coli e S. cerevisiae, comunemente noto come lievito di birra.

"Indagare sulle dinamiche dell'espressione genica ci consente di comprendere i meccanismi e gli schemi che guidano gli organismi biologici", ha detto Ghorbani. "Questa conoscenza ci aiuta a trovare strategie alternative quando, ad esempio, una strada che prima funzionava non funziona più, come nel caso delle resistenze ai farmaci chemioterapici”





Mahboobeh Ghorbani, Edmond A. Jonckheere, Paul Bogdan. Gene Expression Is Not Random: Scaling, Long-Range Cross-Dependence, and Fractal Characteristics of Gene Regulatory Networks. Frontiers in Physiology, 2018; 9.