جمال ارکات

بر اساس آمار منتشر شده از سوی سازمان جهانی بهداشت، بعداز بیماری‌های قلبی و عروقی، سرطان به عنوان دومین عامل مرگ و میر در دنیا شناخته می‌شود. از میان روش‌های مختلفی که برای غلبه بر این بیمار وجود دارد، شیمی‌درمانی یکی از مؤثرترین روش‌های درمان سرطان محسوب می‌شود. عوامل مختلفی بر موفقیت حاصل از این روش درمانی اثرگذارند که یکی از مهم‌ترین آنها، مقاومت دارویی است. معمولا برای غلبه بر مقاومت دارویی ایجاد شده، از چندین داروی ضدسرطان که دارای ساختارهای عملکردی متفاوتی هستند استفاده می‌شود که در مقابل، موجب بالا رفتن احتمال بروز مسمومیت ناشی از دارو می‌شود. در این تحقیق، مسئله ارائه رژیم دارویی بهینه برای بیماران مبتلا به سرطان روده بزرگ مورد مطالعه قرار می‌گیرد. دو عامل اصلی شکست درمان در شیمی‌درمانی، مقاومت دارویی و مسمومیت ناشی از دارو، به عنوان محدودیت‌های مسئله درنظر گرفته می‌شود. برای غلبه بر مقاومت دارویی از دو داروی CPT-11 و 5-FU که دارای ساختارهای عملکردی متفاوتی هستند استفاده می‌شود. با توجه به وابستگی برخی از داروهای شیمی‌درمانی به چرخه تکثیر سلولی، دو دسته متفاوت برای مدل‌سازی رشد تومور دو دارویی در نظر گرفته می‌شود. در دسته اول، فرض می‌شود مدل توسعه یافته مستقل از چرخه سلولی است و در دسته دوم، فرض بر وابستگی مدل‌های توسعه یافته به چرخه تکثیر است. همچنین، برای بررسی اثر داروهای تزریقی بر روند رشد تومور، مدل فارماکوکینتیک دو جزئی دو دارویی که به تشریح اثرات بدن بر دارو می‌پردازد، ارائه می‌شود. با توجه به اهمیت در نظر گرفتن شیوه تزریق دارو بر نتیجه حاصل از درمان، دو شیوه متفاوت تزریق برای داروها درنظر گرفته می‌شود. به منظور کمینه نمودن تعداد سلول‌های شیمی‌درمانی در انتهای درمان و یا افزایش طول عمر بیمار، مدل‌های کنترل بهینه مربوطه به کمک الگوریتم ژنتیک حل می‌شوند و عملکرد مدل‌های توسعه‌یافته در ارائه رژیم دارویی بهینه برای هر دو روش تزریق ترتیبی و همزمان مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. با بررسی و مطالعه نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل‌های توسعه یافته، برتری روش تزریق همزمان داروها در ارائه رژیم درمانی بهینه نشان داده می‌شود. به علاوه، ارزیابی پایداری نتایج بدست آمده از مدل‌های مذکور در حضور عدم‌قطعیت پارامتریک نیز به منظور تأیید برتری روش تزریق همزمان داروها انجام می‌شود.