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Non-cell-autonomous effects yield lower clonal diversity in expanding tumors

Authors :
Tazzio Tissot
Frédéric Thomas
Benjamin Roche
Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (MIVEGEC)
Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Centre de Recherches Ecologiques et Evolutives sur le Cancer (MIVEGEC-CREEC)
Processus Écologiques et Évolutifs au sein des Communautés (PEEC)
Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (MIVEGEC)
Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Unité de modélisation mathématique et informatique des systèmes complexes [Bondy] (UMMISCO)
Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)-Université de Yaoundé I-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université de Yaoundé I-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)
Source :
Scientific Reports, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2017, 7, pp.11157. ⟨10.1038/s41598-017-11562-w⟩, Scientific Reports, 2017, 7, pp.11157. ⟨10.1038/s41598-017-11562-w⟩, Scientific Reports, Vol 7, Iss 1, Pp 1-11 (2017)
Publication Year :
2017

Abstract

International audience; Recent cancer research has investigated the possibility that non-cell-autonomous (NCA) driving tumor growth can support clonal diversity (CD). Indeed, mutations can affect the phenotypes not only of their carriers (“cell-autonomous”, CA effects), but also sometimes of other cells (NCA effects). However, models that have investigated this phenomenon have only considered a restricted number of clones. Here, we designed an individual-based model of tumor evolution, where clones grow and mutate to yield new clones, among which a given frequency have NCA effects on other clones’ growth. Unlike previously observed for smaller assemblages, most of our simulations yield lower CD with high frequency of mutations with NCA effects. Owing to NCA effects increasing competition in the tumor, clones being already dominant are more likely to stay dominant, and emergent clones not to thrive. These results may help personalized medicine to predict intratumor heterogeneity across different cancer types for which frequency of NCA effects could be quantified.

Details

Language :
English
ISSN :
20452322
Database :
OpenAIRE
Journal :
Scientific Reports, Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2017, 7, pp.11157. ⟨10.1038/s41598-017-11562-w⟩, Scientific Reports, 2017, 7, pp.11157. ⟨10.1038/s41598-017-11562-w⟩, Scientific Reports, Vol 7, Iss 1, Pp 1-11 (2017)
Accession number :
edsair.pmid.dedup....157d99de40d00ce39e38f52285375c4d