Stochastic Model of the Processe of the Spread of Platinum Drugs in Tumor Tissues

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Purpose: The study of the kinetics of the spatio-temporal distribution of cisplatin, as an agent capable of increasing the effectiveness of chemo-radiation therapy of solid tumors.

Material and methods: The material was the data of literature on the results of experiments of various groups of authors who studied the content of platinum in tissues on biopsy materials. The method of simulation mathematical modeling (in silico) is used, based on the biological patterns of tumor growth, morphofunctional changes in the structure of tumor cells and tissues. Model is based on reaction-diffusion equation system, coefficients of which are random functions of space and time. The model takes into account the sequence of processes from intravenous administration of cisplatin and its spatial distribution in various tissues, until the excretion of its addicts from the cell.

Results: The heterogeneity of the distribution of the concentration of platinum atoms in the tumor is shown. Perhaps this is due to the varying degree of vascularization of tissues, the rate of metabolism of the tumor occurring in the outer layer and in its hypoxic core. These processes lead to significant errors when evaluating the biopsy data obtained in the experiments and the analysis of platinum content in the biopsy.

Conclusions: The calculation assessments of the distribution of platinum atoms in the tumor are consistent with the literature on the concentration of cisplatin in biopsy samples for carcinoma. The results of the calculations on the described model are fair, taking into account the morphological type, the size of the tumor and the plan of the administration of the drug. For other conditions (cancer types, treatment regimens, etc.), new calculations are necessary. To increase the efficiency of combined chemo-radiation therapy, cisplatin should be introduced at least 72 hours before the start of radiation therapy.

Авторлар туралы

D. Ginevsky

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: dgin@oits.ru
Moscow

P. Izhevskij

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: dgin@oits.ru
Moscow

T. Laschenova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: dgin@oits.ru
Moscow

Әдебиет тізімі

  1. Злокачественные новообразования в России в 2022 году (заболеваемость и смертность) / под ред. А.Д. Каприна и др. М.: МНИОИ им. П.А.Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2023. 275 с.
  2. Bucci М.К., Bevan A., Roach М. Advances in Radiation Therapy: Conventional to 3D, to IMRT, to 4D and Beyond // СA Cancer Clin. 2005. Vol.55. No.2. P.117–134.
  3. Сухих Е.С., Сухих Л.Г., Аникеева О.Ю., Ижевский П.В., Шейно И.Н. Дозиметрическая оценка различных методик сочетанной лучевой терапии больных раком шейки матки // Мед. радиология и радиационная безопасность. 2019. Т.64. №1. С.45–52. doi: 10.12737/article_5c55fb4a074ee1.27347494
  4. Дарьялова С.Л. и др. Использование противоопухолевых препаратов в качестве модификаторов реакции злокачественных опухолей на лучевую терапию // Современные тенденции развития лекарственной терапии опухолей. М., 1998. 76 с.
  5. Болотина Л.В., Владимирова Л.Ю., Деньгина Н.В., Новик А.В., Романов И.С. Практические рекомендации по лечению злокачественных опухолей головы и шеи // Злокачественные опухоли. 2016. №452. С. 55-63. doi: 10.18027/2224-5057-2016-452-55-63
  6. https://www.rlsnet.ru/drugs/cisplatin-ronc-58005 (дата обращения к сайту 25.05.2024).
  7. Гроховский С.Л., Зубарев В.Е. Специфическое расщепление 2-спиральной ДНК, индуцированное ионизацией атома платины рентгеновским облучением // Доклады Академии наук СССР. 1990. Т.313. № 6. С.1500-1504.
  8. Гиневский А.Ф., Гиневский Д.А., Ижевский П.В. Моделирование пространственно-временного распределения лекарственного агента в биологической ткани. Математическое моделирование. 2021. Т.33. №11. С. 3–17. doi: https://doi.org/10.20948/mm-2021-11-01
  9. Biston М.-С., Jouber A., Adam JF , Elleaume H., Bohic H., Charvet A.-M., Estève F., Foray N., Balosso J. Cure of Fisher Rats Bearing Radioresistant F98 Glioma Treated with cis-Platinum and Irradiated with Monochromatic Synchrotron X-Rays // Cancer Research. 2004. April 1. No.64. P.2317-2323.
  10. Zamboni WC, Gervais AC, Egorin MJ, Schellens JH, Hamburger DR, Delauter BJ, Grim A, Zuhowski EG, Joseph E, Pluim D, Potter DM, Eiseman JL. Inter- and Intratumoral Disposition of Platinum in Solid Tumors after Administration of Cisplatin // Clin Cancer Res. 2002. Sep. Vol.8. No.9. P.2992-9. PMID: 12231546.
  11. Цюши Ч. Конформационные изменения молекулы ДНК при взаимодействии с координационными соединениями платины и серебра: Дис. ... канд. физ.-мат. наук: 02.00.06. СПб., 2015. 120 с.
  12. Akaboshi M., Kawai K., Maki H., Akuta K., Ujeno У., Miyahara T. The Number of Platinum Atoms Binding to DNA, RNA and Protein Molecules of HeLa Cells Treated with Cisplatin at Its Mean Lethal Concentration // Jpn. J. Cancer Res. 1992. Мау. No.83. P. 522-526.
  13. Holding J.D., Lindup W.E., Bowdler D.A., Siodlak M.Z., Stell P.M. Disposition and Tumour Concentrations of Platinum in Hypoalbuminaemic Patients after Treatment with Cisplatin for Cancer of the Head and Neck // Br.J.Clin. Pharmac. 1991. Vol.32. P.173-179.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».