L'evoluzione di un tumore, dalla trasformazione cellulare iniziale allo sviluppo della malattia, è un processo estremamente complesso. Un evento cruciale è la disseminazione delle cellule tumorali e la formazione, in tessuti molto lontani dalla massa originaria, di colonie (metastasi) la cui insorgenza è la principale causa di morte. Le cellule premetastatiche sono estremamente eterogenee e le condizioni ambientali giocano un ruolo decisivo nello sviluppo di diverse varianti cellulari attraverso un processo di selezione naturale, come avviene in un ecosistema più ampio.

Il progetto SENTINEL mira a comprendere il processo di selezione, evoluzione e differenziazione delle cellule in una massa tumorale: utilizzando modelli computazionali basati su reti neurali, studieremo come il mutevole ambiente esterno moduli specifiche caratteristiche cellulari, fornendo così la base per uno strumento predittivo per l'evoluzione di un tumore premetastatico.

Nella prima fase verrà svolto un lavoro di studio e revisione della letteratura esistente, per raccogliere, ordinare e razionalizzare il vasto ambito di ricerca in oggetto. La seconda fase consiste nella modellizzazione di un insieme di cellule tumorali interagenti: le informazioni raccolte in precedenza verranno impiegate per costruire un sistema semplificato ma informativo di cellule tumorali. Queste cellule saranno in grado di replicarsi e differenziarsi, e saranno soggette a selezione naturale a causa dell’ambiente. Nella terza e ultima fase del progetto il modello, parametrizzato sulla base dei dati raccolti in precedenza, verrà usato per simulare l’evoluzione di una massa tumorale. I risultati delle simulazioni verranno analizzati alla luce di dati noti per stabilire la validità del modello, e impiegati per ricavare relazioni quantitative fra l’ambiente e le varianti che ne emergono; in futuro, queste informazioni potranno guidare lo sviluppo di terapie oncologiche mirate e più efficaci.