Tillämpad matematik kan vara ett kraftfullt verktyg för att förutsäga uppkomsten och utvecklingen av olika typer av cancer, en studie från University of Waterloo har funnit.

Studien använde en form av matematisk analys som kallas evolutionär dynamik för att titta på hur maligna mutationer utvecklas i både stamceller och icke-stamceller i kolorektal och tarmcancer.

"Att använda tillämpad matematik för att kartlägga utvecklingen av cancer har potentialen att ge onkologer en slags färdplan för att spåra utvecklingen av en viss cancer och i huvudsak fångar avgörande detaljer om utvecklingen av sjukdomen." sa Mohammad Kohandel, en docent i tillämpad matematik vid Waterloo. "Kombinera användningen av tillämpad matematik med tidigare forskningsframsteg inom cancerbiologi, kan bidra till en mycket djupare förståelse av denna sjukdom på flera fronter."

Studien fann när cancerstamceller delar sig och replikerar, de nya cellerna som skapas kan skilja sig väsentligt från den ursprungliga cellen. Denna egenskap kan ha en betydande inverkan på utvecklingen av cancer på både positiva och negativa sätt och användningen av matematik kan hjälpa till att bättre förutsäga cellbeteende.

Studien drog också slutsatsen att denna typ av analys kan vara användbar för att förhindra uppkomsten av cancerceller, förutom att hjälpa till att utveckla mer intensiva och effektiva behandlingar.

"Att kunna förutsäga utvecklingen av cancerceller kan vara avgörande för att skräddarsy behandlingar som kommer att rikta dem effektivt, sa Siv Sivaloganathan, en professor och ordförande vid institutionen för tillämpad matematik, vid Waterloo. "Det kan också hjälpa till att undvika den läkemedelsinducerade resistens som är känt för att utvecklas i många cancerformer.

"Förutom att förutsäga beteendet hos cancerceller, detta matematiska ramverk kan också tillämpas mer generellt på andra områden, inklusive populationsgenetik och ekologi."

Sivaloganathan och Kohandels studie publicerades nyligen i tidskriften PLoS ETT .