مطالعه عددی اثربخشی درمانی تزریق بولوس و پیوسته بر دارو رسانی به تومور جامد عروقی

Abstract

رسانش موثر داروها به سلول‌های تومور برای موفقیت اغلب درمان‌های ضد سرطان ضروری است. در این مطالعه، مدلسازی دوبعدی توزیع غلظت فضایی-زمانی دوکسوروبیسین تحت تزریق بولوس و پیوسته ارائه شده است. شبیه‌سازی‌های ریاضی با در نظر گرفتن فرآیندهای فیزیکی و بیوشیمیایی اصلی در رسانش دارو به سلول‌های تومور انجام شده است. اثربخشی ضد سرطان از طریق تغییرات در تراکم سلول‌های تومور بر اساس غلظت‌های درون سلولی پیش‌بینی‌شده ارزیابی شد. برخلاف اکثر مدل‌های محاسباتی دارو رسانی به تومورهای جامد که توزیع عروق خونی در تومور را یکنواخت فرض کردند، شبکه عروقی به عنوان ترم منبع سیال با استفاده از یک روش رگزایی جوانه‌زنی تولید می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که داروها در مناطقی که تراکم عروقی بالاست، بیشتر تجمع می‌کنند و در نتیجه سمیت سلولی دارو بهبود می‌یابد. در مقایسه با تزریق بولوس، تزریق پیوسته منجر به حفظ طولانی‌تر سطح بالای غلظت درون سلولی دارو در تومور می‌شود که در بهبود اثر سمیت موثرتر است. اگرچه تزریق بولوس منجر به 90 درصد پیک غلظت خارج سلولی بالاتر می‌شود، خطر ایجاد عوارض جانبی شدید وجود دارد. با توجه به نتایج، تزریق پیوسته با نگه‌داشتن دوکسوروبیسین در سطح نسبتاً بالاتر برای دوره طولانی‌تر در تومور، منجر به افزایش اثربخشی ضد سرطانی در پایان درمان در حدود 26 درصد نسبت به اثربخشی تزریق بولوس می‌شود.