Математика используется для расчета более эффективных методов лечения рака простаты.

Фото: Unsplash

Математика
Шрифты

Распространенность рака предстательной железы во всем мире означает, что поиск эффективного лечения имеет решающее значение. Новое британское исследование использовало математику для изучения эффективности некоторых доступных в настоящее время методов лечения рака простаты.

Рак предстательной железы является вторым наиболее распространенным видом рака у мужчин во всем мире и четвертым наиболее распространенным видом рака в целом. Лечение включает в себя все, от наблюдения, иммунотерапии и лучевой терапии до химиотерапии и хирургии, в зависимости от того, когда рак обнаружен и на какой стадии он находится.

Часто используемым методом лечения является Андрогенная депривационная терапия (Androgen deprivation therapy, ADT), которая включает хирургическое вмешательство или использование лекарств для снижения количества андрогенов, вырабатываемых яичками. Андрогены — это половые гормоны, которые способствуют росту нормальных и раковых клеток предстательной железы, а АДТ лишает рак этих гормонов, останавливая его рост. Однако у некоторых пациентов может развиться резистентность к лечению.

Нестероидный антиандрогенный препарат под названием Энзалутамид/Enzalutamide (Кстанди/Xtandi) используется с 2012 года, часто в сочетании с ADT, для лечения мужчин с прогрессирующим раком простаты или тех, кто перестал реагировать на химиотерапию. Но, как и в случае с ADT, известно, что пациенты становятся устойчивыми к препарату.

В последние десятилетия использование математических моделей для определения роста рака приобрело популярность как способ помочь исследователям понять эволюцию рака и получить представление об эффективности медикаментозного лечения. В общих чертах, математическое моделирование — это процесс создания математического представления сценария реального мира и его использования для прогнозирования или предоставления более глубокого понимания.

Исследователи из Университета Портсмута в Великобритании разработали новую математическую модель с целью оптимизации лечения рака простаты в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Они моделировали использование одного препарата — энзалутамида или одного из химиотерапевтических препаратов, эверолимуса (саeverolimus) и кабазитаксела (cabazitaxel) — и использование энзалутамида в комбинации с эверолимусом или кабазитакселом в течение 12, 18 или 52 недель.

«В ходе нашего недавнего исследования срез предстательной железы рассматривался под микроскопом, а затем с помощью вычислений наблюдалось, как влияет на рост раковых клеток добавление определенных препаратов», — говорит доктор Марианна Черасуоло (Marianna Cerasuolo), один из соавторов исследования.

Исследование показало, что для краткосрочного моделирования продолжительностью 12 и 18 недель кабазитаксел был наиболее эффективным методом монотерапии, что приводило к меньшему количеству опухолевых клеток. Чередование терапии, то есть замена энзалутамида и одного из двух химиотерапевтических препаратов, было более эффективным, чем лечение одним препаратом.

Но моделирование показало, что чередование терапии с использованием комбинации энзалутамида и кабазитаксела работает лучше всего и может значительно улучшить лечение рака. Результаты были проверены путем сравнения их с данными, полученными на мышах, больных раком.

«Мы уверены, что наше математическое моделирование является разумным предсказанием поведения опухоли в краткосрочной и долгосрочной перспективе», — сказала Черасуоло. «Однако эта математическая модель основана на раке у мышей, и потребуется дальнейшая работа, чтобы получить основу математического моделирования, способную поддерживать исследования на людях и клинические испытания».

Исследование было опубликовано в журнале Mathematical Biosciences.

Источник: University of Portsmouth.