El desarrollo y la supervivencia de los seres vivos están vinculados a la capacidad de sus células para percibir y responder correctamente a su entorno. Para ello, las células se comunican a través de sistemas de señales químicas, llamadas vías de señalización, que regulan y coordinan la actividad celular. Sin embargo,Investigadores de la Universidad de Ginebra pueden entender que la transmisión de información alterada influye en la actividad de las células enfermas, según los investigadores de la Universidad de Ginebra.UNIGE, Suiza, van más allá del campo de la biología. Proponen examinar la comunicación celular a la luz de la teoría de la información, una teoría matemática más utilizada en informática. Este trabajo, que se descubrirá en la revista Tendencias en biología celular , ofrece un enfoque radicalmente nuevo de la oncología.
"En cierto modo, el cáncer puede verse como una enfermedad de la información", dice Karolina Zieli? Ska, investigadora de la Investigación Traslacional en Oncohematología CRTOH en la Facultad de Medicina de UNIGE y primer autor de este trabajo ". PeroSi bien el poder oncogénico de las vías de señalización sobre o sub-activadas se está volviendo bien conocido, los mecanismos exactos siguen siendo bastante misteriosos: "¿Cómo, de hecho, las células toman sus decisiones en función de la información que perciben o ya no perciben?"la biología por sí sola no es suficiente para descifrar todo ", explica Vladimir Katanaev, profesor de CRTOH, quien dirigió la investigación.
Medición de incertidumbre
A fines de la década de 1940, el matemático estadounidense Claude Shannon desarrolló una teoría probabilística para cuantificar la información transmitida en un conjunto de mensajes a través de un canal de comunicación ruidoso. Esta teoría ha permitido el desarrollo de sistemas modernos de comunicación y computadoras. También es la base parauna multitud de aplicaciones como la compresión y transmisión de datos, la criptografía y la inteligencia artificial. "Pero curiosamente, la teoría de Shannon no se ha aplicado mucho en el campo de la señalización celular", dice Karolina Zieli? ska, que es matemática y bióloga."Nuestra idea es utilizar esta poderosa herramienta para examinar las decisiones que toman las células enfermas y compararlas con las que toman las células sanas".
La teoría de la información utiliza la teoría de la probabilidad como una herramienta fundamental. Su concepto principal, llamado entropía, tiene como objetivo medir la incertidumbre de las variables aleatorias. "Si, por ejemplo, lanzamos una moneda, la moneda puede caer al azar en cara o cruz, por lo queel resultado es incierto. Ahora imagine una moneda con dos caras idénticas: el resultado es seguro y la entropía es nula. La entropía evalúa el grado de incertidumbre de una variable aleatoria. Cuando se aplica a la comunicación, la entropía indica la cantidad de información necesaria parael receptor para determinar inequívocamente qué ha transmitido la fuente "
De las matemáticas a la biología
Aplicada a la señalización celular, la teoría de la información permite estudiar cómo las células procesan la información que reciben de su entorno. Cuando una célula recibe un estímulo, una información, de su entorno, ¿qué concentraciones de información puede procesar la célula sin error?una respuesta celular, ¿podemos distinguir entre diferentes estímulos para evaluar cuál desencadenó esta respuesta particular? Estas preguntas son esenciales en el campo del cáncer. De hecho, las células cancerosas pueden ser incapaces de procesar información del medio ambiente, así como células sanas, y comenzarproliferar y dividirse cuando no es necesario hacerlo.
Los investigadores ahora evaluarán la validez de su enfoque al estudiar cómo las células de cáncer de seno y pulmón procesan la información de su entorno. De hecho, los tratamientos actuales generalmente apuntan a eliminar o extinguir por completo ciertas vías de señalización, a pesar de los efectos secundarios significativos ".proponer no tiene como objetivo cerrar las vías de señalización, sino restaurar su actividad adecuada ", dice Vladimir Katanaev." Al aplicar conceptos matemáticos puros a la biología, esperamos identificar fallas en la transmisión de información que deben corregirse para corregirlas."
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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