Vyhraje matematika nad rakovinou?

1. září 2018
Geometrie a matematika

I matematik může přispět k záchraně lidských životů. Právě díky matematickým modelům využívajícím tzv. teorie her se daří lépe přizpůsobovat léčbu pacientů trpících některými typy rakoviny. Na zatím velmi úspěšných klinických studiích v jedné z amerických nemocnic se podílí i mladá česká matematička působící na univerzitě v nizozemském Maastrichtu.

Příspěvky Meteoru 1. září 2018:
01:40 Návrat orla mořského
10:37 Záhadné planety u pulsarů
23:22 Žába velká jako lev
29:34 Porazíme nádory díky matematice?
40:06 Objev slunečního magnetismu
44:25 Budou pokojové rostliny hlídat naše zdraví?

Teorie her je disciplínou aplikované matematiky, která analyzuje široké spektrum konfliktních rozhodovacích situací, jež mohou nastat kdekoli, kde dochází ke střetu zájmů. Herně-teoretické modely se snaží konfliktní situace analyzovat a nacházet co nejlepší strategie pro konkrétní účastníky konfliktů. Teorie her se používá v nejrůznějších oblastech, od ekonomie a politologie až po biologii a medicínu.

Za konflikt můžeme samozřejmě považovat i souboj rakovinových buněk v těle. I na rakovinu se tedy dá pohlížet optikou teorie her. Velmi úspěšně se o to snaží česká rodačka Kateřina Staňková z Maastricht University.  

Jak porazit rakovinové buňky

Cílem standardní léčby je nádorové bujení zastavit a mutující buňky porazit. Buňky se naopak snaží bránit a dané léčbě se co nejrychleji přizpůsobit. Je to boj kdo z koho. Matematička Staňková propočítává strategie, jak rakovinové buňky co nejlépe potlačit.   

„Je hodně důležité uvažovat nad tím, jak se buňky přizpůsobují léčbě. Podle toho pak vybrat nejlepší léčivo. Dnes se to ale neděje, hlavně u metastatických rakovin. Prostě se aplikuje maximální množství léčiva, které ještě pacienta nezabije. V podstatě asi 5 % pacientů zemře na následky léčení,“ uvádí v telefonickém rozhovoru pro Meteor matematička Kateřina Staňková.

rakovina

Nádorové buňky se bohužel vyznačují velkou vytrvalostí a schopností přizpůsobení se. „Problém je v tom, že rakovinové buňky velmi rychle mutují, během jednoho dne se jejich počet zdvojnásobí a ještě u nich dochází k mutaci. To vše vede k odolnosti vůči léku, kterým se je snažíme vyhubit,“ upozorňuje Staňková.

Měnit válečnou strategii

Souboj rakovinových buněk a léčiva by se měl neustále sledovat a měla by se měnit strategie podle vývoje. Zjednodušeně řečeno, nemá cenu pořád bušit do zpevněné obrany, která už je na protivníka po prvním drtivém útoku připravena. Česká matematička spolupracuje na výzkumu s jedním z center na léčbu rakoviny v Americe. V klinických studiích se zaměřují na pacienty s rakovinou prostaty.

Ukazuje se, že místo standardní léčby je někdy lepší léky neaplikovat v maximální možné míře, někdy je dokonce možné s léčbou na chvíli přestat.
Kateřina Staňková

Do klinických studií byli vybráni pacienti v poslední fázi rakoviny prostaty, zbývalo jim pár měsíců života… „Standardní léčba se u nich aplikovala do doby, než se počet rakovinových buněk snížil na polovinu. Pak se léčba zastavila, až než se rakovina dorostla do původní velikosti. U pacientů došlo k tomu, že sice rakovina nezmizela, ale bylo možné ji udržet pod kontrolou po dobu delší, než se předpokládalo. Ti lidé, kterým zbývaly měsíce života, dnes po třech, čtyřech letech stále žijí,“ upozorňuje Kateřina Staňková.

Na předčasně optimistické závěry je přicejen ještě brzy, klinické studie bude nutné rozšířit a vše ověřit.

„Bude to ještě dlouhá cesta, ale vypadá to nadějně. Otevírají se nové klinické testy u rakoviny prsu a štítné žlázy. Píšu několik grantových záměrů, aby se nám podařilo podobný výzkum převést i do Evropy,“ uzavírá nizozemská matematička českého původu Kateřina Staňková.

 

Spustit audio
autoři: Petr Sobotka, Leona Matušková

Související