Modellazione dinamica e strumenti per la valutazione sperimentale del comportamento della via EGFR-IGF1R per la linea cellulare H1650

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Ingegneria

Autore: Giulio Spinozzi Contatta »

Composta da 132 pagine.

 

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La Systems Biology é una branca multidisciplinare, basata sulla Systems Theory, che
combina strumenti dell'ingegneria, della matematica, della fisica e delle biotecnologie per studiare e predire il funzionamento dei sistemi biologici a livello molecolare. Si vuole studiare il comportamento e la reazione di alcuni tipi di cellule
cancerogene, derivate da tumori del polmone. Per fare questo si fará uso del modello matematico generale, ottenuto tramite modellazione (equazioni di erenziali) del pathway (via di segnalazione) EGFR-IGF1R nelle condizioni wild type. Infatti molti studi hanno evidenziato come il comportamento dei due recettori EGFR e IGF1R sia fortemente legato allo sviluppo di tumori. Il modello matematico di
tale via di segnalazione permette dunque di analizzare e simulare andamenti per diverse condizioni iniziali ed esperimenti. Il metodo per validare queste simulazioni é il confronto delle dinamiche generate con la sperimentazione su diverse linee cellulari tumorali, in questo particolare caso, sulla la linea H1650. La tecnica sperimentale prevista per tale scopo é il Western Blotting (WB), che necessita di una quanti cazione. Questa verrá effettuata tramite calcolatore e per mezzo di un innovativo algoritmo dedito a semplificare e a rendere parametrica questa lunga e noiosa procedura. La seconda parte della tesi riguarda invece la modellazione del pathway per la linea cellulare H1650, in particolare la modifica del modello di partenza in base alle peculiaritá della coltura cellulare (mutazioni genetiche, inibizioni etc), quindi la simulazione in silico tramite MATLAB del modello ottenuto.
Il cerchio viene chiuso con la validazione del modello, tramite il confronto
degli andamenti prodotti, cioé della dinamica cellulare ottenuta con il Western Blot, con quelli generati dalla simulazione del pathway EGFR-IGF1R per le H1650.

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Capitolo 1 Introduzione La Systems Biology e una branca multidisciplinare, basata sulla Systems Theory, che combina strumenti dell’ingegneria, della matematica, della sica e delle biotecnologie per studiare e predire il funzionamento dei sistemi biologici a livello molecolare. Systems Biology Esperimenti Biologia Dati Modello quantificazione modellazione Figura 1.1: Schema a blocchi concettuale del progetto Lo schema concettuale in gura 1.1, mostra come la biologia dei sistemi si inquadra nel lavoro di tesi. Si vuole studiare il comportamento e la reazione di alcuni tipi di cellule cancerogene, derivate da tumori del polmone. Per fare questo si far a uso del modello matematico generale, ottenuto tramite modellazione (equazioni dierenziali) del path- way (via di segnalazione) EGFR-IGF1R [4] nelle condizioni wild type 1 . Infatti molti studi hanno evidenziato come il comportamento dei due recettori EGFR (Epidermal 1 Senza anomalie rare e senza trasformazioni genetiche.