جلسه دفاع سمینار پژوهشی دوم دکتری (خانم سحر جعفری)

موضوع: مدلسازی چندمقیاسی رشد تومور و شیمی درمانی آن
ارائه دهنده: سحر جعفري نیولوئی
اساتید راهنما: دکتر ابراهیم شیرانی، دکتر محمدرضا سلیم پور
استاد مشاور: دکتر مجید سلطانی
اساتید داور: دکتر احمدرضا پیشه ور، دکتر محسن ثقفیان، دکتر مهدي معرفت، دکتر سعید امانپور
 

چکيده

مدلسازي سیستم‌هاي زیستی با استفاده از ابزار ریاضی، مدتی است که به عنوان یک ابزار کمکی در خدمت علم پزشکی و پیشرفت آن در آمده است. استفاده از این مدل‌ها و ابزارهاي متنوع مدلسازي، در صورتی که داراي دقت مناسب در فرآیند مدلسازي و حل باشند، می‌تواند با ارائه جزئیات بسیار از میدان حل، تصویري دقیق از وقایع مرتبط با پدیده‌هاي زیستی را ارائه نماید. یکی از پدیده‌هایی که در سال‌هاي اخیر توجه محققین را به خود جلب کرده است، بحث رشد و گسترش سرطان و پدیده‌هاي مرتبط با آن می‌باشد. در این مطالعه، یک مدل مبتنی بر سلول و چند مقیاسی توسعه داده شده است، که مقیاس‌های چندگانه دخیل در رشد تومور را شامل می شود، از جمله فرآیندهای درون‌سلولی، سلولی و برون‌سلولی. این مدل یک توصیف واقعی از فرایندهای مرتبط با پیاده‌سازی شبکه انتقال سیگنالی ایجاد می‌کند.

با مدلسازی بصورت دوبعدی و سه‌بعدی، کار حاضر به فرایند رشد تومور در شرایط خوش‌خیم و همچنین پیشرفت آن بصورت بدخیم می‌پردازد که فرآیندی بسیار پیچیده و همراه با شکل‌گیری عروق جدید در اطراف تومور می‌باشد. در هر مرحله از رشد دو بعدی تومور دو حالت با و بدون سلول های سالم بافت طبیعی در نظر گرفته می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که رقابت بین سلول‌های طبیعی و سلول‌های سرطانی منجر به تشکیل هسته هایپوکسیک تومور در مدت زمان نسبتاً کوتاهی می‌شود. علاوه بر این، با تشکیل شبکه عروقی درون تومور به عنوان نشانه‌ای از درجه بدخیمی بالا ایجاد می‌شود که نتایج آن با داده‌های تجربی گزارش شده مطابقت دارد. شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی مورفولوژی تومور را در حالت شبکه عروقی متراکم، به شکل لوبوله و منطبق با واقعیت پدیده پیش‌بینی می‌کنند، که نتیجه رفتار حرکتی سلول‌ها است.

مطالعه سیستماتیک جدیدی از شیمی‌درمانی، همراه با درمان هدفمند، برای بررسی قابلیت مدل برای ارزیابی پروتکل‌های بالینی رایج انجام گرفته است. پروتکل‌های مختلفی از جمله مطالعه روی مقادیر دوز تجویز دارو، تأثیر تاخیر در شروع شیمی‌درمانی و رژیم‌های مختلف درمان به منظور بهینه‌سازی اثر بررسی شده است. علاوه بر این، مطالعه تحلیلی براساس مدل‌های موجود در تومورهای گلیوبلاستوما صورت گرفته است که یافته های محاسباتی انجام شده را اعتبارسنجی می‌کند. نتایج جزئیاتی از فرایند رشد و پیشرفت تومور را ارائه می‌دهد که با روش‌های بالینی به کار رفته در درمان سرطان بخوبی مطابقت دارد.