ارائه ی یک مدل ریاضی برای سیستم ایمنی-سرطان با استفاده از پارامترهای فازی

طبق آمارهای جهانی، تا سال ۲۰۴۰ میلادی هر ساله ۵/۲۷ میلیون نفر به بیماری سرطان مبتلا خواهند شد، از این رو شناخت و درک عمیق تر مکانیسم عمل کرد سرطان و پاسخ سیستم ایمنی به آن بسیار ضروری می باشد. امروزه از مدل­های محاسباتی به طور گسترده برای دست یابی به دینامیک­­ های سیستم ایمنی-سرطان استفاده می شود. مدل مورد استفاده در این مطالعه بر مبنای معادلات دیفرانسیل معمولی بوده و به طور مکانیکی تعاملات بین سلول های تومور، CTL، NK و MDSC را مدل می­کند. سلول های CTL و NK مهم ترین سلول های سیستم ایمنی تطبیقی و ذاتی در تقابل با سلول های تومور هستند در حالی که سلول های MDSC به عنوان سلول های نابالغ سیستم ایمنی در محیط التهابی به سرکوب پاسخ ایمنی می­پردازند. در پارامترهای کینتیک مدل های محاسباتی، به دلیل خطا در اندازه گیری داده های آزمایشگاهی in vivo و in vitro، ابهام، اطلاعات غیردقیق، داده های ناکامل و تغییرات سیستم ایمنی-سرطان افراد و ویژگی های دینامیک سیستم ایمنی-سرطان، عدم قطعیت وجود دارد که با استفاده از تئوری فازی می­توان آن را مدل سازی کرد. از این رو در مدل سیستم ایمنی-سرطان مورد استفاده در این مطالعه، به برخی از پارامترهای کینتیک مدل، به جای اختصاص یک عدد قطعی، یک عدد فازی با تابع تعلق مثلثی اختصاص داده شده و اثر عدم قطعیت موجود در پارامترهای کینتیک مدل معادلات دیفرانسیل معمولی بر عدم قطعیت دینامیک اجزای سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه برای اولین بار از عدد فازی برای مدل سازی عدم قطعیت موجود در پارامترهای مدل ODE استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که افزایش/کاهش باند عدم قطعیت پارامترهای کینتیک مدل سبب افزایش/کاهش در باند عدم قطعیت دینامیک سلول ها می­شود. هم چنین نتایج شبیه سازی با فرض پارامترهای قطعی و فازی برای مدل نشان می­دهد که تکرار درمان ۵-FU باعث می­شود تا تومور به طور چشم گیری سرکوب و نابود شود.

کلیدواژه ها:

ode ، ایمنی-سرطان ، عدد فازی ، دینامیک ، ۵-FU ، سرطان