Modelo matem´
atico para o desenvolvimento de tumor
Maur´ıcio P. C. Menezes,Centro Federal de Educa¸c˜ao Tecnol´ogica de Minas Gerais, CEFET-MG 30.510-000, Belo Horizonte, MG
E-mail: profmauriciopessoa@yahoo.com.br
Maria E. Gouvˆea
IFMG - Instituto Federal de Minas Gerais - Campus Formiga 35.570-000, Formiga, MG
E-mail: elizabeth.gouveia@ifmg.edu.br
Resumo: Apresentamos um modelo que pretende estudar a rela¸c˜ao entre c´elulas-tronco e cˆancer, considerando os tempos de matura¸c˜ao e de duplica¸c˜ao das c´elulas, al´em das intera¸c˜oes existentes entre os compartimentos celulares. O modelo ´e estruturado hierarquicamente em com-partimentos, sendo eles: o de c´elulas-tronco, progenitoras imaturas e n˜ao-imaturas e c´elulas completamente diferenciadas. A estrutura ´e an´aloga `a da eritropoiese, processo de forma¸c˜ao de eritr´ocitos (hem´acias). A ocorrˆencia de muta¸c˜ao em qualquer compartimento, exceto no de c´elulas diferenciadas, leva `a cria¸c˜ao de um subcompartimento de c´elulas cancer´ıgenas (anor-mais). Os resultados mostram que as muta¸c˜oes que afetam a popula¸c˜ao de c´elulas-tronco s˜ao mais significativas e podem conduzir a um cˆancer.
Palavras-chave: Modelo matem´atico, c´elulas-tronco, cˆancer, equa¸c˜oes diferenciais.
1
Introdu¸
c˜
ao
A capacidade que as c´elulas-tronco possuem de se tornarem malignas est´a na origem de alguns tipos de cˆancer e pode ser a causa de muitos outros. De acordo com Clarke e Becker [1], durante muito tempo, acreditou-se que qualquer c´elula cancer´ıgena que permanecesse em um indiv´ıduo seria potencialmente capaz de reiniciar a doen¸ca no mesmo. No entanto, atualmente ´e sabido que, para alguns tipos de cˆancer, apenas uma ´ınfima fra¸c˜ao dessas c´elulas tumorais tem a capacidade de originar um novo tecido canceroso. Tais c´elulas, por serem os motores que comandam o crescimento de novas c´elulas cancer´ıgenas e, muito provavelmente, a origem da pr´opria doen¸ca, s˜ao denominadas de c´elulas-tronco cancer´ıgenas, pois acredita-se que essas c´elulas tenham sido c´elulas-tronco ou que suas descendentes imaturas tenham passado por transforma¸c˜oes malignas. Algumas semelhan¸cas entre c´elulas-tronco e a pequena fra¸c˜ao de c´elulas cancer´ıgenas que s˜ao capazes de reiniciar a doen¸ca foram observadas pelos cientistas [1, 2, 9]. Dentre elas, temos: a longevidade ilimitada, a capacidade em diferenciar em uma ampla gama de tipos celulares e a capacidade de invadir tecidos distantes no corpo. Tais elementos em comum, assim como diversas evidˆencias experimentais, indicam que a explica¸c˜ao para o nascimento, manuten¸c˜ao e dissemina¸c˜ao dos cˆanceres pode estar na falha dos mecanismos de regula¸c˜ao das c´elulas-tronco [1, 2, 5, 8, 9].
A estrutura b´asica do nosso modelo matem´atico, isto ´e, a hierarquia dos compartimen-tos, o n´umero de mitoses, os tempos de ciclo celular e de matura¸c˜ao, ´e baseada no sistema hematopoi´etico (sistema respons´avel pelo processo de forma¸c˜ao de todas as c´elulas do sangue) - consideramos um processo semelhante ao de forma¸c˜ao de eritr´ocitos (gl´obulos vermelhos do sangue) [6, 10]. Acreditamos que o modelo proposto ´e adequado para descrever tecidos formados por c´elulas que percorrem v´arios est´agios at´e atingirem o requerido grau de especializa¸c˜ao e que
recebem sinais de curto e longo alcance do sistema celular. Por exemplo, as c´elulas neurais, das mamas e da pele possuem dinˆamicas celulares semelhantes ao das c´elulas do sangue [1].
Neste trabalho, propomos investigar a rela¸c˜ao existente entre c´elulas-tronco e cˆancer, num modelo que considera as intera¸c˜oes existentes entre os compartimentos celulares [3, 10]. Os parˆametros que determinam as taxas da auto-renova¸c˜ao, de diferencia¸c˜ao e mortalidade de uma c´elula dependem de v´arios fatores [4]. Com exce¸c˜ao da taxa de mortalidade, os fatores citados dependem das popula¸c˜oes dos diversos compartimentos. Consideramos, tamb´em, o atraso tem-poral, caracter´ıstica inerente aos processos de desenvolvimento celular (tempos requeridos para a duplica¸c˜ao e matura¸c˜ao celular). Nosso objetivo ´e investigar como esses fatores associados as muta¸c˜oes que ocorrem em diferentes est´agios do desenvolvimento celular afetam o compor-tamento do tecido. Analisamos, tamb´em, quais tipos de defeitos provocados por uma muta¸c˜ao podem levar `a forma¸c˜ao de um tumor.
2
Modelo matem´
atico
O modelo matem´atico que propomos descreve a forma¸c˜ao de c´elulas cancer´ıgenas a partir de c´elulas-tronco. Consideramos quatro compartimentos principais: o de c´elulas-tronco - SC (c´elulas que podem se auto-renovar um n´umero ilimitado de vezes), de progenitoras imaturas - EP (c´elulas que podem se auto-renovar um n´umero limitado de vezes), de progenitoras n˜ ao-imaturas - LP (n˜ao podem se auto-renovar, s˜ao submetidas a sucessivos est´agios de divis˜ao celular e a um per´ıodo de matura¸c˜ao celular) e de c´elulas completamente diferenciadas - M C (c´elulas respons´aveis por tarefas espec´ıficas). A ocorrˆencia de muta¸c˜ao em qualquer um desses compartimentos, exceto no M C, leva `a cria¸c˜ao de subcompartimentos de c´elulas anormais (can-cer´ıgenas), a saber, o de c´elulas-tronco anormais (SCA), de c´elulas progenitoras imaturas anor-mais (EP A), de progenitoras n˜ao-imaturas anormais (LP A) e c´elulas anormais completamente diferenciadas (AP ). Esses processos est˜ao representados, de forma esquem´atica, na Figura 1.
Figura 1: Representa¸c˜ao esquem´atica do processo de forma¸c˜ao de c´elulas cancer´ıgenas. Segundo Hanahan e Weinberg [4], para que uma c´elula se torne maligna, ela precisa adquirir algumas “habilidades”extraordin´arias, ou seja, cinco ou seis sistemas regulat´orios diferentes precisam ser alterados. S˜ao eles: crescimento mesmo na ausˆencia de sinais de “avance”normais, crescimento apesar dos comandos de “pare”emitidos pelas c´elulas vizinhas, evas˜ao `a apoptose (morte celular), imortalidade efetiva, habilidade de estimular a constru¸c˜ao de vasos sangu´ıneos e capacidade de produzir met´astases. Nosso modelo incorpora as quatro primeiras habilidades. O modelo matem´atico proposto ´e uma extens˜ao do trabalho apresentado no 33oCNMAC/2010 - Categoria 3 , intitulado: “Um modelo de equa¸c˜oes diferenciais com atraso para a dinˆamica do tecido eritropoi´etico”, de nossa autoria [7]. Naquele trabalho, consideramos nula a taxa de muta¸c˜ao - definida por Mβ - e, assim, o efeito devido a muta¸c˜oes n˜ao foi considerado. Para dar continuidade ao nosso estudo e analisar esse efeito, usaremos o modelo - e as equa¸c˜oes
-apresentado no trabalho citado [7].
As equa¸c˜oes diferenciais que determinam a dinˆamica dos v´arios compartimentos celulares do modelo s˜ao apresentadas a seguir. Essas equa¸c˜oes incluem a taxa de muta¸c˜ao, Mβ com
β = SC, EP ou LP em cada compartimento.
Os parˆametros usados nos diversos compartimentos s˜ao listados na Tabela 1. Aqui, usamos
β1 = SC, SCA, EP, EP A, LP, LP A e, tamb´em, igual a M C e AP , para a taxa de mortalidade desses compartimentos. Alguns dos parˆametros do modelo s˜ao fun¸c˜oes que dependem da popu-la¸c˜ao total de c´elulas em cada compartimento. Ressaltamos que, no texto, usamos o termo “parˆametro” para designar diferentes processos como, por exemplo, a probabilidade de auto-renova¸c˜ao e a taxa de divis˜ao celular. Esses “parˆametros” n˜ao s˜ao constantes e, sim, fun¸c˜oes das popula¸c˜oes de c´elulas.
Parˆametros usados no modelo
Dependem das pop. de c´elulas N˜ao dependem das pop. de c´elulas ωβ1 taxa de divis˜ao celular Mβ taxa de muta¸c˜ao
αβ fra¸c˜ao mit´otica τβ1 tempo de prepara¸c˜ao
Psc probabilidade de auto-renova¸c˜ao ω0,β1 taxa de mortalidade
Tabela 1: Parˆametros do modelo.
Para o n´umero de c´elulas em cada compartimento, isto ´e, as vari´aveis do modelo, usamos a nota¸c˜ao Nβ1 .
Na Tabela 1, usamos o termo “tempo de prepara¸c˜ao” para o tempo requerido para a c´elula completar sua divis˜ao e amadurecer. Para as SC, SCA, EP e EP A, o tempo de prepara¸c˜ao corresponde apenas ao tempo para completar todo o processo de duplica¸c˜ao, em torno de 8 horas [3]. No entanto, no compartimento LP e LP A, ´e tamb´em necess´ario um tempo para a matura¸c˜ao da c´elula. Assim, se designamos por τg o tempo para a duplica¸c˜ao em LP e LP A, se τm ´e o tempo de matura¸c˜ao e se o n´umero de mitoses nesses compartimentos ´e nlp, temos que τlp = τlpa = nlp.τg+ τm. Nesse trabalho, usamos [3] τg = 8 horas, τm = 48 horas, nlp = 6 divis˜oes e, portanto, τlp= 96 horas.
Para a probabilidade de auto-renova¸c˜ao [10], temos
Psc = 0.1 tanh(−Y ) + 0.5, (1) onde Y = { (Nsc∗ − 1)ps−2 3 ( Nep∗ + Nlp∗ + Nmc∗ − 3)}, onde ps= { 2(Nsc∗)−0.6 se Nsc∗ ≤ 1, 2 se Nsc∗ > 1. (2) Nas equa¸c˜oes acima, o s´ımbolo * usado como sobrescrito representa valores normalizados, isto ´e, a popula¸c˜ao total (normais + anormais) de c´elulas de um tipo, dividido pelo valor de equil´ıbrio dessa popula¸c˜ao. Assim, por exemplo, Nsc∗ = Nsc+ Nsca/Nsc,equil.
A taxa de divis˜ao celular para as c´elulas-tronco normais ´e definida em termos da fra¸c˜ao mit´otica , αsc, que corresponde `a porcentagem de c´elulas em divis˜ao. Para αsc, temos [10],
αsc =
exp(−X) + 0.01 · exp(X)
exp(−X) + exp(X) , onde X = a(XS + XE) + b, (3)
XS = { ln Nsc∗ se Nsc∗ ≤ 1, Nsc∗ − 1 se Nsc∗ > 1, e XE = 0.3 ln { 1 3(N ∗ ep+ Nlp∗ + Nmc∗ ) } . (4)
Para as c´elulas tronco, os valores das constantes que aparecem na equa¸c˜ao (3) s˜ao a = 0.5457 e b = 0.49.
dNsc
dt = ωsc(2Psc− 1 − MscPsc)Nsc(t− τsc)− ω0,scNsc(t). (5)
Observe que a varia¸c˜ao dessa popula¸c˜ao num instante qualquer t depende da popula¸c˜ao que, nesse instante t, morre e da popula¸c˜ao que, em (t− τsc), pode se dividir, sofrendo ou n˜ao muta¸c˜ao.
As c´elulas no compartimento EP devem passar por um n´umero finito de mitoses, nep, antes de estarem aptas a se transformarem em LP . Para identificar o n´umero de divis˜oes sofridas por uma c´elula EP , subdividimos o compartimento EP em nep subcompartimentos e usamos Nepi
onde i = 1, . . . , 6.
As equa¸c˜oes para a dinˆamica das c´elulas EP ´e dada por
dNep1 dt = ωsc{(2 − Msc)(1− Psc)} Nsc(t− τsc)− ωepNep1(t− τep) −ω0,epNep1(t) , para i = 1 e (6) dNep[i=2,6] dt = ωep(2− Mep)Pepi−1Nepi−1(t− τep)− ωepNepi(t− τep) −ω0,epNepi(t) , para i = 2, . . . , 6. (7)
Nas equa¸c˜oes acima, ωep = (αep/τep)ln2 onde αep ´e definida de modo semelhante a αsc, isto ´e,
αep=
exp(−X) + 0.3 · exp(X)
exp(−X) + exp(X) , (8)
onde X ´e dado pela eq. (3) usando a = 2.065 e b = 1.402.
Para simplificar o modelo e evitar subdividir o compartimento LP em nlpsubcompartimentos (como feito para EP ), admitimos que o fluxo de c´elulas vindas de EP6 ´e amplificado por um fator Zin ao entrarem em LP . Do mesmo modo, ao deixarem esse compartimento em dire¸c˜ao `a popula¸c˜ao M C, consideraremos um outro fator de amplifica¸c˜ao, Zout, tal que
Zin.Zout= 2nlp . (9) Para Zin, usamos [10] Zin= (2nlp− 1) .τg τlp + 2nlp.τm τlp . (10)
Dessa forma, a varia¸c˜ao da popula¸c˜ao LP depende das c´elulas provenientes de EP6 que, ao sofrerem mitose num instante anterior, foram promovidas e das c´elulas LP que morrem. Assim, temos
dNlp
dt = Z
in.{ω
ep(2− Mep) Nep6(t− τep)} − ωlpNlp(t− τlp)− ω0,lpNlp(t) . (11)
Finalmente, para a dinˆamica das c´elulas M C temos
dNmc
dt = Z
out.ω
lp(1− Mlp) Nlp(t− τlp)− ω0,mcNmc(t). (12) Segue abaixo, as equa¸c˜oes diferenciais que determinam a dinˆamica dos compartimentos de c´elulas anormais do modelo.
A equa¸c˜ao que descreve o comportamento das c´elulas-tronco anormais ´e dada por dNsca(t)
dt = ωsca(2Psca− 1)Nsca(t− τsc) + ωscMscPscNsc(t− τsc)− ω0,scaNsca(t). (13) Para o compartimento SCA, admitimos que essas c´elulas mantˆem a capacidade de se di-vidirem um n´umero ilimitado de vezes e que a muta¸c˜ao adquirida aumenta a probabilidade de
se renovarem, isto ´e, consideramos Psca = (1 + a)·Psc , onde a∈ [0 , 0.02]. Da mesma forma, consideramos que a aquisi¸c˜ao de muta¸c˜ao resulta numa c´elula com maior auto-suficiˆencia de pro-lifera¸c˜ao e/ou maior insensibilidade aos sinais inibidores de crescimento [1] e, por isso, adotamos
ωsca= (1 + b)· ωsc, onde b ∈ [0 , 0.50].
As equa¸c˜oes para a dinˆamica das c´elulas EP A ´e dada por
dNepa1
dt = 2ωsca(1− Psca)Nsca(t− τsc) + ωsc(1− Psc)MscNsc(t− τsc)−
−ωepaNepa1(t− τep)− ω0,epaNepa1(t) para i = 1 e (14)
dNepai
dt = 2ωepaPepai−1Nepai−1(t− τep) + ωepMepPepi−1Nepi−1(t− τep)−
−ωepaNepai(t− τep)− ω0,epaNepai(t) para i = 2,...,6 . (15)
Nos compartimentos EP e EP A, admitimos probabilidades de auto-renova¸c˜ao iguais, Pepi
= Pepai = 1, para os cinco primeiros subcompartimentos inclu´ıdos em EP e EP A. Isso significa
que todas as c´elulas ir˜ao se auto-renovar ap´os a mitose. Uma c´elula que alcan¸ca o ´ultimo (i = 6) subcompartimento n˜ao pode mais se auto-renovar; pode apenas se diferenciar e migrar para os compartimentos LP , na ausˆencia de muta¸c˜ao, ou LP A, caso ocorra muta¸c˜ao. Novamente, assumimos que as c´elulas mutantes adquirem “vantagens”[1], e tˆem maior capacidade de prolife-ra¸c˜ao. Assim, definimos ωepa= (1 + c)· ωep , onde c ∈ [0 , 0.50].
Para a popula¸c˜ao de c´elulas LP A, temos
dNlpa(t)
dt = Z
in· (2ω
epaNepa6(t− τep) + ωepNep6(t− τep)Mep)−
−ωlpaNlpa(t− τlp)− ω0,lpaNlpa(t). (16) Onde consideramos o ωlp= ωlpa. E finalmente, para a popula¸c˜ao de c´elulas AP , temos
dNap(t)
dt = Z
out· (ω
lpaNlpa(t− τlp) + ωlpNlp(t− τlp)Mlp)− ω0,apNap(t). (17) Com rela¸c˜ao a taxa de morte das c´elulas anormais, conforme discutido em [1], uma das habilidades especiais que uma c´elula precisa adquirir para dar origem a um tumor, ´e a evas˜ao `
a apoptose. Para simular a habilidade de evas˜ao `a apoptose [1], consideramos a taxa de morte das c´elulas anormais igual `a (1− d) vezes a taxa de morte das normais, com d ∈ [0 , 0.50].
3
Resultados
Em todos os resultados que apresentamos a seguir, utilizamos, como condi¸c˜ao inicial, SC(t = 0) = 1.0 (normalizada) e todas as outras popula¸c˜oes iguais a zero.
Na Figura 2, gr´afico a esquerda, apresenta a dinˆamica de crescimento das c´elulas AP para a ocorrˆencia de muta¸c˜ao nos diferentes compartimentos. Consideramos que o valor do tempo de atraso para cada compartimento ´e o mesmo usado no trabalho anterior (tecido saud´avel),ou seja, 8 horas, assim como, o valor dos parˆametros: Psc , ωsc , taxas de mortalidade. Al´em disso, para esta simula¸c˜ao, utilizamos uma probabilidade de ocorrˆencia de muta¸c˜ao da ordem de 10−7. Sendo Psca 0.1% maior do que Psc , as taxas de divis˜ao e de morte das c´elulas anormais, sendo, respectivamente, 5% maior e 5% menor, em compara¸c˜ao com as c´elulas normais.
A Figura 2, gr´afico a esquerda, mostra que a taxa de crescimento de c´elulas AP ´e muito maior quando a muta¸c˜ao ocorre na popula¸c˜ao de c´elulas-tronco, SC. O modelo confirma que muta¸c˜oes que afetam a popula¸c˜ao SC s˜ao mais significativas e podem conduzir a um cˆancer.
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 t (horas) células AP ocorrência de mutação em SC ocorrência de mutação em EP ocorrência de mutação em LP 0 0.5 1 1.5 2 2.5 x 104 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 iterações células AP
taxa de morte 5% menor taxa de divisão 5% maior P
sca 0.1% maior que o Psc
P
sca 0.07% maior que o Psc
parâmetros iguais
Figura 2: Gr´afico `a esq.: Dinˆamica de crescimento de AP - ocorrˆencia de muta¸c˜ao em diferentes compartimentos. Gr´afico a dir.: Dinˆamica de crescimento de AP - uma altera¸c˜ao gen´etica.
Para as simula¸c˜oes que se seguem, utilizaremos um tempo de duplica¸c˜ao de 16 horas; os demais parˆametros permanecem inalterados. Dessa forma, poderemos simular a evolu¸c˜ao das c´elulas AP em um intervalo de tempo maior, aproximadamente 52 anos (28.000 itera¸c˜oes - cada itera¸c˜ao corresponde a 16 hs), por´em com um n´umero menor de itera¸c˜oes. Como nosso modelo n˜ao incorpora a habilidade para estimular a “constru¸c˜ao”de vasos sangu´ıneos - fundamental para o desenvolvimento de um tumor - apenas popula¸c˜oes de c´elulas AP de at´e, no m´aximo, 10% da popula¸c˜ao M C devem ser consideradas como significativas.
Na Figura 2, gr´afico a direita, apresentamos a dinˆamica de crescimento das c´elulas AP devido a uma muta¸c˜ao que provoca apenas uma altera¸c˜ao gen´etica. No entanto, s˜ao conside-rados diferentes efeitos resultantes dessa altera¸c˜ao. Como vemos, o valor da probabilidade de auto-renova¸c˜ao de SCA tem como efeito um n´umero maior de c´elulas AP e, consequentemente, favorece um surgimento prematuro do tumor. Entre os fatores considerados, a taxa de morta-lidade aparece como segundo fator mais importante para o crescimento do tumor, embora seu efeito seja apenas ligeiramente superior a uma altera¸c˜ao na taxa de divis˜ao.
Na Figura 3, gr´afico a esquerda, apresenta a dinˆamica de crescimento das c´elulas AP para uma altera¸c˜ao gen´etica que provoca um aumento no valor do Psca em rela¸c˜ao as suas “irm˜as”normais. Podemos verificar que uma pequena varia¸c˜ao no valor de Psca ´e suficiente para o surgimento prematuro do tumor.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 x 104 0 100 200 300 400 500 600 iterações células AP
Psca 1% maior que o Psc
0 0.5 1 1.5 2 2.5 x 104 0 50 100 150 200 250 300 iterações células AP
taxa de morte 5% menor e taxa de divisão 5% maior taxa de morte 5% menor e Psca 0.1% maior
taxa de divisão 5% maior e Psca 0.1% maior
0 0.5 1 1.5 2 2.5 x 104 0 100 200 300 400 500 600 700 iterações células células AP células MC
Figura 3: Gr´afico `a esquerda: Dinˆamica de crescimento de AP - altera¸c˜ao gen´etica que provoca um aumento no valor de Psca . Gr´afico ao centro: Dinˆamica de crescimento de AP - 2 altera¸c˜oes gen´eticas simultaneamente. Gr´afico `a direita: Dinˆamica de crescimento de AP - 3 altera¸c˜oes gen´eticas simultaneamente.
Analisamos a dinˆamica de crescimento das c´elulas AP para situa¸c˜oes em que a muta¸c˜ao resulta em duas altera¸c˜oes gen´eticas, Figura 3, gr´afico ao centro. Foram considerados trˆes casos. No primeiro, consideramos que as c´elulas mutantes passam a ter uma taxa de morte menor e uma taxa de divis˜ao maior do que as c´elula normais. Numa segunda situa¸c˜ao, consideramos que, devido `a muta¸c˜ao, as c´elulas anormais adquirem uma taxa de morte menor e uma probabilidade de auto-renova¸c˜ao das c´elulas-tronco anormais maior. Por ´ultimo, consideramos uma altera¸c˜ao gen´etica em que as c´elulas mutantes passam a ter uma taxa de divis˜ao maior e uma probabilidade
de auto-renova¸c˜ao de SCA maior. Como dito antes, o valor do Psca ´e crucial na determina¸c˜ao do aparecimento prematuro do tumor. Quanto maior for o valor de Psca em rela¸c˜ao ao do Psc , maior ser´a a quantidade de c´elulas AP no tecido em menores tempos.
Analisamos agora, Figura 3 - gr´afico a direita, a dinˆamica de crescimento das c´elulas AP para uma situa¸c˜ao onde s˜ao permitidas trˆes altera¸c˜oes gen´eticas simultaneamente. Observamos, nessa situa¸c˜ao, que a taxa de crescimento da popula¸c˜ao de c´elulas AP torna-se maior, em com-para¸c˜ao com o caso anterior. Assim, conclu´ımos que, caso ocorra uma muta¸c˜ao, quanto maior o n´umero de altera¸c˜oes gen´eticas provocadas pela muta¸c˜ao, maior ser´a a popula¸c˜ao de c´elulas anormais completamente diferenciadas, AP , e consequentemente, mais r´apido o aparecimento de um tumor. Observamos ainda, que o crescimento da popula¸c˜ao AP ´e obtido `as custas do encolhimento da popula¸c˜ao de c´elulas normais, M C.
4
Conclus˜
oes
Apresentamos um modelo matem´atico que investiga a rela¸c˜ao entre c´elulas-tronco e o de-senvolvimento de tumores, ou seja, a hip´otese da existˆencia de c´elulas-tronco cancer´ıgenas. Os aspectos inovadores desse modelo s˜ao: a inclus˜ao de um atraso temporal, que ´e inerente ao pro-cesso de desenvolvimento celular, e a utiliza¸c˜ao de fun¸c˜oes dependentes de todas as popula¸c˜oes de c´elulas (normais e anormais) para simular as sinaliza¸c˜oes celulares presentes num tecido.
Mostramos que, as muta¸c˜oes que afetam a popula¸c˜ao de c´elulas-tronco, SC, s˜ao mais sig-nificativas e podem conduzir ao cˆancer. Al´em disso, caso ocorra uma muta¸c˜ao, quanto maior o n´umero de altera¸c˜oes gen´eticas provocadas pela muta¸c˜ao, maior ser´a a popula¸c˜ao de c´elulas anormais AP e, consequentemente, mais r´apido o aparecimento de um tumor. A muta¸c˜ao que provoca um aumento do valor de Pscaem rela¸c˜ao ao do Pscmaior que 0.1% , ´e mais significativa e conduz para uma r´apida progress˜ao de c´elulas anormais completamente diferenciadas, AP , e, consequentemente, um aparecimento prematuro do tumor.
Referˆ
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