Русский
!

Conference publications

Abstracts

XXIII conference

Mathematical modeling of antiangiogenic cancer treatment by bevacizumab

Kolobov A.V., Kuznetsov M.B.

P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, 53, Leninskiy Prospekt, Moscow Institute of Numerical Mathematics of the Russian Academy of Sciences, Gubkin str., 8, Moscow, 119333, Russia

1 pp. (accepted)

Известно, что когда опухоль достигает размера нескольких миллиметров в диаметре, ее рост замедляется из-за нехватки питательных веществ в ее центре. При метаболическом стрессе опухолевые клетки производят различные химические медиаторы, основным из которых считается фактор роста эндотелия сосудов, или VEGF, стимулирующий процесс образования новых кровеносных сосудов – ангиогенез, что приводит к улучшению снабжения клеток питательными веществами.

В 1970м году Дж. Фолкман предложил новый тип лечения онкологических заболеваний – противоопухолевую антиангиогенную терапию (ПАТ). В отличие от традиционных типов лечения, ПАТ нацелена не на убийство пролиферирующих клеток, а на блокировку неоваскуляризации, таким образом, она не приводит к негативным эффектам, характерным для химио- и радиотерапии. Первым антиангиогенным препаратам, внедренным в клиническую практику, является бевацизумаб, моноклональное антитело к VEGF, которое необратимо связывается с ним, переводя его в неактивное состояние.

Как показывают клинические данные, антиангиогенная монотерапия не всегда приводит к значительному замедлению опухолевого роста. Поэтому в настоящее время в клинической практике используется комбинированная противоопухолевая терапия, содержащая как цитотоксический/цитостатический, так и антиангиогенный агенты. Чтобы ответить на вопрос, в каких случаях использование антиангиогенного препарата существенно влияет на суммарную эффективность комбинированной терапии, мы разработали пространственно-распределенную математическую модель, описывающую рост опухоли, ангиогенез, и действие соответствующих препаратов. В модели учитывается собственная подвижность клеток опухоли и их конвекция в плотной ткани. Также учтена деградация капилляров внутри опухоли и отличия в проницаемостях предсуществующих и новообразованных капилляров.

Результаты моделирования адекватно воспроизводят структуру опухоли и сосудистой сети до и во время терапии. Было показано, что при высокой собственной подвижности малигнизированных клеток, характерной для высокоинвазивных опухолей, ангиогенез практически не влияет на рост опухоли. В случае низкой собственной подвижности опухолевых клеток показано, что ангиогенез значительно ускоряет рост опухоли и именно для этого случая был проведен анализ эффективности различных видов противоопухолевой моно- и политерапии, использующих бевацизумаб.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533