Published February 7, 2025
| Version v1
Publication
Metamats: A mechanistic software for the simulation, inference and prediction of clinical metastasis
Contributors
Others:
- Méthodes computationnelles pour la prise en charge thérapeutique en oncologie : Optimisation des stratégies par modélisation mécaniste et statistique (COMPO) ; Centre Inria d'Université Côte d'Azur (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut Paoli-Calmettes (IPC) ; Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut Paoli-Calmettes (IPC) ; Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut Paoli-Calmettes (IPC) ; Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Aix-Marseille Université - École de médecine (AMU SMPM MED) ; Aix-Marseille Université - Faculté des sciences médicales et paramédicales (AMU SMPM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Aix Marseille Université (AMU)
- Service d'oncologie multidisciplinaire innovations thérapeutiques [Hôpital Nord - APHM] ; Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)-Hôpital Nord [CHU - APHM]
- Service de radiothérapie - [Hôpital de la Timone - Hôpital Nord - APHM] ; Hôpital de la Timone [CHU - APHM] (TIMONE)-Hôpital Nord [CHU - APHM]
- Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (APHM)
Description
The development of metastases is a complex process that can be better understood using mechanistic mathematical models. Our R package "Metamats" proposes a ready-to-use implementation of a semi-mechanistic model describing the time dynamics of the population of metastatic tumors through a small number of parameters ($\alpha$ the gompertz growth rate of the tumors, $\mu$ the instantaneous dissemination rate and $\gamma$ a scale parameter). "Metamats" can be used to simulate individual patients, infer parameters from individual longitudinal data or population time-to-event data, and make predictions. As an example of application, we used the model to describe the dynamics of brain metastases in a population of 103 patients with small-cell lung cancer from the Assistance publique-Hôpitaux de Marseille (AP-HM) hospital. Combining AP-HM patients with 100 patients from the CONVERT study, we used a population approach relying on a non-linear mixed-effect model coupled to our semi-mechanistic model. This population approach allowed us to describe the effects of prophylactic cerebral irradiation in SCLC patients on brain-metastases free survival through a coefficient on the metastatic dissemination parameter ($\mu$).
Additional details
Identifiers
- URL
- https://inria.hal.science/hal-04935804
- URN
- urn:oai:HAL:hal-04935804v1
Origin repository
- Origin repository
- UNICA