Оценка эффективных стратегий применения противоопухолевой вакцинотерапии на основе математического моделирования

В работе представлено математическое описание двухэтапной гибели опухолевых клеток, которое происходит в результате иммунного ответа организма на введение вирусной вакцины. Математическое описание представлено системой нелинейных уравнений, реализованных в виде программного комплекса в системе MatLab-Simulink. В результате проведённого вычислительного эксперимента определены две стратегии эффективного применения противоопухолевой вирусной вакцины. Одна позволяет достичь полного уничтожения опухолевых клеток после однократного введения вакцины. Другая стратегия позволяет стабилизировать размер опухоли путём повторных введений вакцины. Расчёт соответствующих доз проводился на основании математической модели вакцинотерапии по количеству погибающих опухолевых клеток на каждом из двух этапов иммунного ответа организма. Прогноз динамики роста опухоли в зависимости от стратегии применения вирусных вакцин проводился на основании математической модели противоопухолевой терапии с разрывными траекториями. В результате проведённых вычислительных экспериментов определены размеры опухоли в момент начала лечения и дозы, при однократном введении которых возможно полное уничтожение опухолевых клеток. Определены дозы и длительности интервалов между последовательными введениями вирусных вакцин для стратегии стабилизации размера опухоли, который зафиксирован в момент начала лечения. Предложенный подход к изучению эффективности метода вакцинотерапии может быть использован для различных видов экспериментальных опухолей и типов противоопухолевых вакцин.