Abstract
Neste artigo apresentamos uma multiscale, ambiente de simulação baseado no indivíduo que integra CompuCell3D para a modelagem da estrutura-base no nível celular e Bionetsolver para modelagem intracelular. CompuCell3D ou CC3D fornece uma implementação do modelo baseado em rede Cellular Potts ou CPM (também conhecido como o modelo Glazier-Graner-Hogeweg ou GGH) e um método de Monte Carlo com base no algoritmo de Metropolis para a evolução do sistema. A integração de CC3D para sistemas celulares com Bionetsolver para sistemas subcelulares nos permite desenvolver um modelo matemático multiscale e estudar a evolução do comportamento celular devido à dinâmica dentro das células, capturando aspectos do comportamento celular e interação que não é possível usando contínuo abordagens. Em seguida, aplicar esta técnica de modelagem multiescala para um modelo de crescimento e invasão câncer, baseado em um modelo publicado anteriormente de Ramis-Conde et al. (2008), onde o comportamento celular individual é accionado por uma rede molecular para descrever a dinâmica de E-caderina e -catenina. Neste modelo, o que nos referimos como o modelo baseado em centro, foi utilizada uma técnica de modelagem baseado no indivíduo alternativa, ou seja, uma abordagem livre de treliça. Em muitos aspectos, o GGH ou CPM metodologia ea abordagem do modelo baseado em centro têm o mesmo objetivo geral, que é imitar comportamentos e interações de células biológicas. Embora as bases matemáticas e implementações computacionais das duas abordagens são muito diferentes, os resultados das simulações apresentadas são compatíveis uns com os outros, sugerindo que, ao utilizar abordagens individuais com base em que pode formular uma forma natural de descrever multi-celular, modelos multiscale complexos . A capacidade de reproduzir facilmente resultados de uma abordagem de modelagem usando uma abordagem alternativa também é essencial do ponto de vista de um modelo de validação cruzada e também ajuda a identificar quaisquer artefatos de modelagem específicas a uma determinada abordagem computacional
Citation:. Andasari V, Roper RT, Swat MH, capelão MAJ (2012) Integrando intracelular Dynamics Usando CompuCell3D e Bionetsolver: Aplicações para Multiscale Modelagem de crescimento de células cancerígenas e Invasão. PLoS ONE 7 (3): e33726. doi: 10.1371 /journal.pone.0033726
editor: Soheil S. Dadras, da Universidade de Connecticut Health Center, Estados Unidos da América
Recebido: 11 de outubro de 2011; Aceito: 16 de fevereiro de 2012; Publicado: 26 Março 2012