कैंसर थेरेपी के अनुकरण के लिए एक अलग मॉडल

मिर्को बैगनारोल और 3 अन्य लेखकों द्वारा लिखित फ्रॉम रेडिएशन डोज़ टू सेल्युलर डायनेमिक्स: ए डिस्क्रीट मॉडल फॉर सिम्युलेटिंग कैंसर थेरेपी शीर्षक वाले पेपर का एक पीडीएफ देखें।

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अमूर्त:विकिरण चिकित्सा सबसे आम कैंसर उपचारों में से एक है, और खुराक अनुकूलन और विकिरण का लक्ष्यीकरण महत्वपूर्ण है क्योंकि कैंसरग्रस्त और स्वस्थ कोशिकाएं दोनों प्रभावित होती हैं। इस कार्य के लिए विभिन्न गणितीय और कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं। 1970 के दशक के उत्तरार्ध में सबसे आम गणितीय दृष्टिकोण, विकिरण खुराक को देखते हुए जीवित रहने की संभावना के लिए रैखिक-द्विघात (LQ) मॉडल है। अधिकांश सिमुलेशन मॉडल अलग-अलग कोशिकाओं के बजाय ऊतक को एक सातत्य मानते हैं। जबकि बड़े पैमाने के मॉडल (उदाहरण के लिए, मानव अंग) के लिए उचित है, सातत्य दृष्टिकोण आवश्यक रूप से सेलुलर-स्केल प्रभावों की उपेक्षा करता है, जो ट्यूमर के विकास, आकारिकी और मेटास्टेसिस में भूमिका निभा सकता है। यहां, हम कोशिकाओं की वृद्धि, विभाजन और प्रसार के लिए मैकेनोबायोलॉजिकल \textsc{CellSim3D} सिमुलेशन मॉडल के आधार पर कोशिकाओं पर विकिरण के प्रभाव को मॉडलिंग करने के लिए एक विधि प्रस्तावित करते हैं। विकिरण किरण के प्रभाव को मॉडल करने के लिए, हम प्रत्येक किरण वितरण पर जीवित रहने की संभावना को पेश करके LQ मॉडल के साथ \textsc{CellSim3D} में एक मोंटे कार्लो प्रक्रिया को शामिल करते हैं। फागोसाइटोसिस द्वारा मृत कोशिकाओं को प्रभावी ढंग से हटाने को भी लागू किया गया। दो प्रकार की कोशिकाओं वाले सिस्टम का अनुकरण किया गया: कठोर, धीरे-धीरे बढ़ने वाली स्वस्थ कोशिकाएं और नरम, तेजी से फैलने वाली कैंसर कोशिकाएं। मॉडल सत्यापन के लिए, परिणामों की तुलना विभिन्न खुराकों के लिए प्रोस्टेट कैंसर (पीसी-3 सेल लाइन) डेटा से की गई और हमें अच्छी सहमति मिली। इसके अलावा, हमने प्रसार प्रणालियों का अनुकरण किया और संपर्क बलों की संभाव्यता घनत्व का विश्लेषण किया। हमने जामिंग संक्रमण के संबंध में सिस्टम की स्थिति निर्धारित की और प्रयोगों के साथ बहुत अच्छी सहमति पाई।