Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2024. Том 69. № 6

DOI:10.33266/1024-6177-2024-69-6-77-81

Д.А. Гиневский, П.В. Ижевский, Т.Н. Лащенова

СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРЕПАРАТОВ ПЛАТИНЫ В ОПУХОЛЕВЫХ ТКАНЯХ

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва

Контактное лицо: Д.А. Гиневский, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

РЕФЕРАТ

Цель: Исследование кинетики пространственно-временного распределения цисплатина как агента, способного повысить эффективность химиолучевой терапии солидных опухолей.
Материал и методы: Материалом послужили данные литературы о результатах экспериментов различных групп авторов изучавших содержание платины в тканях на материалах биопсий. Применен метод имитационного математического моделирования (in silico), основанный на биологических закономерностях опухолевого роста, морфофункциональных изменений в структуре опухолевых клеток и тканей. Созданная на основе системы стохастических дифференциальных уравнений модель учитывает последовательность процессов от внутривенного введения цисплатина и его пространственного распределения в различных тканях, до момента выведения его аддуктов из клетки.
Результаты и обсуждение: Показана неоднородность распределения концентрации атомов платины в опухоли. Возможно, это связано с различной степенью васкуляризации тканей, скоростью метаболизма процессов, происходящих во внешнем слое опухоли и в гипоксичном ее ядре. Эти процессы приводят к значительным погрешностям при оценке получаемых в экспериментах данных биопсии и анализе содержания платины в биоптате.
Выводы: Расчетные оценки распределения атомов платины в опухоли согласуются с данными литературы о концентрации цисплатина в биопсийных пробах при карциноме. Результаты расчетов по описываемой модели справедливы с учетом морфологического типа, размера опухоли и схемы введения препарата. Для других условий (типов рака, схем лечения и т.д.) необходимо проведение новых расчетов. Для повышения эффективности комбинированной химиолучевой терапии цисплатин следует вводить не менее чем за 72 ч до начала лучевой терапии. 

Ключевые слова: химиолучевая терапия, цисплатин, опухоли, математическое моделирование

Для цитирования: Гиневский Д.А., Ижевский П.В., Лащенова Т.Н. Стохастическая модель процесса распространения препаратов платины в опухолевых тканях // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2024. Т. 69. № 6. С. 77–81. DOI:10.33266/1024-6177-2024-69-6-77-81

Список литературы

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.

  PDF (RUS) Полная версия статьи

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.

Поступила: 20.07.2024. Принята к публикации: 25.09.2024.