39
    T    F    G    E    U    E    T    I    B       U    P    C Autora: Vanessa García García Director: R. Javier Príncipe Rubio Especialidad: Biomédica Simulación de crecimiento celular en tumores

Simulación de crecimiento celular en tumores

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Presentación del Trabajo Final de Grado en el que se realizó un simulador desarrollado en Matlab que virtualiza el comportamiento de células sanas y mutadas en los genes más característicos de los tumores.

Citation preview

  • TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Autora: Vanessa Garca GarcaDirector: R. Javier Prncipe RubioEspecialidad: Biomdica

    Simulacin de crecimiento celular

    en tumores

  • 2TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Tumor

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Simulacin

    Modelo

  • 3TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Tumor

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

  • 4TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Tumor

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    benigno maligno

  • 5TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Tumor

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    glioma sarcoma carcinoma linfoma/mieloma

  • 6TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    regulacin de seales

    reparacin ADN

    apoptosis

    Mecanismos supresores

  • 7 Inhibicin mecanismos supresores

    Anaplasia

    Angiognesis

    Metstasis

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Caractersticas

  • 8TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Simulacin

  • 9TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    In vitro

    In silico

    Entrada de

    parmetros

    Validacin de

    resultados

    In silico: de computadora

  • 10

    CA (autmata celular ) dinmicodiscretolocal

    ABM (modelo basado en agentes)comportamiento yobjetivos propios

    local + globalToma de decisiones

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

  • 11

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Requisitos

    Anlisis

    DiseoImplementacin

    Prueba

    Evaluacin

    prototipo#01

    prototipo#02

    prototipo#03

    Modelo espiral + prototipo

  • 12

    Requisitos

    Condiciones mitosis

    Mecanismos supresores

    Vecindad

    Herencia

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

  • 13

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Requisitos

    Anlisis

    DiseoImplementacin

    Prueba

    Evaluacin

    prototipo#01

    prototipo#02

    prototipo#03

  • 14

    M1 ausencia sigGo

    M2 ignora inhibidores

    M3 evasin apoptosis

    M4 inmortalidad telmero

    M5 inestabilidad gentica

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumoresSimulacin de crecimiento celular en tumores

    Marcadores genticos

  • 15

    Apoptosis (fallo reparacin ADN) = 1/1.000 Largo telmero = 100 Mutacin = 1/100.000

    Evasin apoptosis = 1/10 Ignorar inhibidores sigGo = 1/10 Inestabilidad gentica = 1/100

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Datos iniciales

  • 16

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Requisitos

    Anlisis

    DiseoImplementacin

    Prueba

    Evaluacin

    prototipo#01

    prototipo#02

    prototipo#03

  • 17

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Diagrama del modelo

  • 18

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Requisitos

    Anlisis

    DiseoImplementacin

    Prueba

    Evaluacin

    prototipo#01

    prototipo#02

    prototipo#03

  • 19

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    MatLab (www.mathworks.com)

    GNU Octave (www.iprium.com)

  • 20

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Modelo

  • 21

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Requisitos

    Anlisis

    DiseoImplementacin

    Prueba

    Evaluacin

    prototipo#01

    prototipo#02

    prototipo#03

  • 22

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 25x251 clula sana inicial40 ciclos

  • 23

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x503 clulas sanas (amarillo)2 clulas mutadas (azul)40 ciclos

  • 24

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x501 clula mutada40 ciclos

    Can clulas mutadasAzul oscuro clulas muertas

  • 25

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x501 clula mutada75 ciclos

    Can clulas mutadasAzul oscuro clulas muertas

  • 26

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x502 clulas sanas (amarillo)3 clulas mutadas (azul)25 ciclos

    Can clulas mutadasAzul oscuro clulas muertasNaranja clulas sanas

  • 27

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x502 clulas sanas (amarillo)3 clulas mutadas (azul)75 ciclos

    Can clulas mutadasAzul oscuro clulas muertasNaranja clulas sanas

  • 28

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x502 clulas sanas (amarillo)3 clulas mutadas (azul)175 ciclos

    Can clulas mutadasAzul oscuro clulas muertasNaranja clulas sanas

  • 29

    Tiempo transcurrido Nmero de ciclos efectuados Estado de las clulas en cada intervalo Condiciones mitosis Posicin de la clula progenitora e hija Motivo apoptosis Herencia

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Salida de resultados

  • 30

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Requisitos

    Anlisis

    DiseoImplementacin

    Prueba

    Evaluacin

    prototipo#01

    prototipo#02

    prototipo#03

  • 31

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 25x251 clula sana250 cicloss-1

  • 32

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 25x251 clula mutada250 cicloss-1

  • 33

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x502 clulas sanas 3 clulas mutadas 25 ciclos

  • 34

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x502 clulas sanas 3 clulas mutadas 75 ciclos

  • 35

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    Rejilla de 50x502 clulas sanas 3 clulas mutadas 175 ciclos

  • 36

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Conclusiones

    El crecimiento celular es de tipo Gompertz, tal y como se ha demostrado en otros estudios

    El ritmo de proliferacin de las clulas tumorales es mayor al de las clulas sanas, as como su tasa de mortalidad

    Las clulas tumorales tienen una capacidad de carga mucho mayor que las clulas sanas

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

  • 37

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Concepto Uds Precio

    Programadora junior

    365 h 2.555

    Software Octave MatLab

    Licencia GNU/GPL Licencia estudiante (sin complementos)

    0

    35

    PC (laptop) CPU P8700 @ 2'53GHz x 24GB DDR3-1066 MHzNVIDIA GeForce G 105M

    599

    otros 21,75

    TOTAL 3210,75

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

  • 38

    Implementar en Pandora/GPL (en curso) Aadir protenas sintetizadas y rutas metablicas Simular seales del medio extracelular Distinguir diferentes regiones dentro del tumor Aadir capacidad angiognesis y metstasis

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Mejoras

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

  • 39

    Simulacin de crecimiento celular en tumores

    GRACIAS POR VUESTRA ATENCIN

    TFG

    EUET

    IB -

    UPC

    Diapositiva 1Diapositiva 2Diapositiva 3Diapositiva 4Diapositiva 5Diapositiva 6Diapositiva 7Diapositiva 8Diapositiva 9Diapositiva 10Diapositiva 11Diapositiva 12Diapositiva 13Diapositiva 14Diapositiva 15Diapositiva 16Diapositiva 17Diapositiva 18Diapositiva 19Diapositiva 20Diapositiva 21Diapositiva 22Diapositiva 23Diapositiva 29Diapositiva 30Diapositiva 31Diapositiva 32Diapositiva 36Diapositiva 37Diapositiva 38Diapositiva 39