Стохастическая модель процесса распространения препаратов платины в опухолевых тканях

Цель: Исследовать кинетику пространственно-временного распределения цисплатина как агента, способного повысить эффективность комбинированной химиолучевой терапии солидных опухолей.

Материал и методы: В качестве материала использованы литературные данные о результатах экспериментальных исследований различных авторов, посвящённых изучению содержания платины в тканях по данным биопсий. Применён метод имитационного математического моделирования (in silico), основанный на биологических закономерностях опухолевого роста, а также морфофункциональных изменениях структуры опухолевых клеток и тканей. Разработанная модель, построенная на системе стохастических дифференциальных уравнений, описывает последовательность процессов от внутривенного введения цисплатина и его пространственного распределения в тканях до выведения платиновых аддуктов из клетки.

Результаты и обсуждение: Показана выраженная неоднородность распределения концентрации атомов платины в опухолевой ткани. Установлено, что данная неоднородность может быть обусловлена различной степенью васкуляризации тканей, различиями в скорости метаболических процессов во внешних слоях опухоли и в её гипоксичном ядре. Эти факторы способны вносить существенные погрешности в интерпретацию экспериментальных данных биопсий и оценку содержания платины в биоптате.

Выводы: Расчётные оценки распределения атомов платины в опухоли согласуются с литературными данными о концентрации цисплатина в биопсийных образцах при карциноме. Применимость результатов моделирования определяется морфологическим типом и размером опухоли, а также схемой введения препарата; для иных условий необходимы дополнительные расчёты. Показано, что для повышения эффективности комбинированной химиолучевой терапии цисплатин целесообразно вводить не менее чем за 72 часа до начала лучевой терапии.

химиолучевая терапия, цисплатин, опухоли, математическое моделирование