EVENTO
MODELAGEM HÍBRIDA MULTIESCALA DO CRESCIMENTO TUMORAL
Tipo de evento: Exame de Qualificação
Em virtude da crescente incidência do câncer em todo o mundo, vários aspectos do de-senvolvimento da doença têm sido pesquisados com o objetivo de elucidar seus meca-nismos e encontrar condutas mais eficazes de controle e tratamento. A possibilidade de utilizar modelos matemáticos e computacionais para predizer a ocorrência e a evolução do câncer assim como os resultados de determinada intervenção terapêutica é uma significante área de pesquisa na ciência atual. Tal possibilidade é baseada no desenvolvimento de modelos computacionais efetivos para descrever o crescimento e possível declínio de diversos tipos de câncer em organismos vivos. Modelos efetivos devem ser baseados em princípios físicos bem fundamentados, princípios da biologia celular e possivelmente os proclamados Hallmarks do câncer, evidências empíricas e outras hipóteses. Por outro lado, a confiabilidade de predições computacionais de complexos eventos físicos e biológicos é um dos aspectos mais relevantes na ciência computacional preditiva. Sem uma abordagem rigorosa para avaliar a confiabilidade de modelos sujeitos à diversos tipos de incertezas, os modelos computacionais são de pouca aplicabilidade na ciência médica, ou na ciência em geral. Desta forma, o sucesso e o uso clínico de modelos matemáticos e computacionais depende, em última instância, de como são tratadas questões chaves da ciência preditiva.Nesta pesquisa de tese de doutorado, damos continuidade ao desenvolvimento do modelo híbrido, em duas escalas, do crescimento avascular tumoral desenvolvido duran-te a pesquisa de mestrado. Na pesquisa atual de doutorado, este modelo foi estendido [1], passando a incluir mecanismos de regulação intracelular e de angiogênese. O modelo foi implementado de forma bastante flexível, de modo que é possível tanto a in-clusão de diferentes mecanismos nas diversas escalas quanto sua simplificação, visando focar em alguma dinâmica específica. Até o momento, os parâmetros do modelo associ-ados às três escalas (tecido, celular e sub-celular) foram estimados para representar de-terminadas dinâmicas típicas. Usualmente, tais parâmetros não podem ser determinados diretamente e devem ser inferidos a partir de evidências/dados experimentais. Nesta pesquisa objetivamos desenvolver uma plataforma para a integração de dados nas diver-sas escalas do modelo multiescala, com o fim de calibrá-lo e validá-lo utilizando uma abordagem Bayesiana. Como o modelo é estocástico e de alto custo computacional, es-tamos estudando a possibilidade de utilização da abordagem Bayesiana aproximada [2] e, em particular à desenvolvida em [3], a qual sugere o uso de um metamodelo específi-co. Este tema será estudado com mais profundidade nesta tese. De qualquer modo, resultados preliminares encontrados na literatura [4] sugerem ganho computacional bastante relevante. BIBLIOGRAFIA: [1] ROCHA ET AL., A HYBRID THREE-SCALE MODEL OF TUMOR GROWTH, MATHEMATICAL MODELS AND METHODS IN APPLIED SCIENCES VOL. 28, NO. 1 (2018) 6193.[2] S. A. Sisson, Y. Fan, M. A. Beaumont, OVERVIEW OF APPROXIMATE BAYESIAN COMPUTATION, arXiv:1802.09720[3] BUZBAS AND ROSENBERG, AABC: APPROXIMATE APPROXIMATE BAYESIAN COMPUTATION FOR INFERENCE IN POPULATION-GENETIC MODELS, THEORETICAL POPULATION BIOLOGY 99 (2015) 3142[4] LAMBERT ET AL., BAYESIAN INFERENCE OF AGENT-BASED MODELS: A TOOL FOR STUDYING KIDNEY BRANCHING MORPHOGENESIS. J. MATH. BIOL. (2018) 76:16731697
Data Início: 25/10/2018 Hora: 14:00 Data Fim: 25/10/2018 Hora: 16:00
Local: LNCC - Laboratório Nacional de Computação Ciêntifica - Auditorio A
Aluno: Heber Lima da Rocha - -
Co-Orientador: Ernesto Augusto Bueno da Fonseca Lima - Oden Institute for Computational Engineering and Sciences -
Orientador: Regina Célia Cerqueira de Almeida - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
Participante Banca Examinadora: Helcio Rangel Barreto Orlande - UFRJ - Departamento/Programa de Engenharia Mecânica - POLI/COPPE Michel Iskin da Silveira Costa - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC Renato Simões Silva - Laboratório Nacional de Computação Científica - LNCC
Suplente Banca Examinadora: Álvaro Coutinho - COPPE/UFRJ - COPPE/UFRJ