Modelo matemático para la predicción del control tumoral en la respuesta inmunitaria modulada con hipertermia

Abstract

Terapias alternativas para el tratamiento del cáncer han ganado considerable interés debido a los desafíos y efectos secundarios asociados con las terapias convencionales, como la radioterapia y la quimioterapia. Además de los efectos adversos de estas terapías, la implementación de esquemas generalizados de tratamiento no tiene en cuenta que la respuesta terapéutica es diferente en cada paciente. En este proyecto se implementó un modelo matemático que describe la interacción de la hipertermia como terapía alternativa, y que permite caracterizar la respuesta inmunitaria en el control del crecimiento tumoral en cada paciente. Para ello, se estudió el efecto que el calor ejerce sobre el sistema inmune y sobre las células cancerosa, y se modeló matemáticamente la interrelación entre estos dos sistemas. Con este fin, se adaptó un modelo depredador-presa tipo Lotka-Volterra, en el cual las condiciones iniciales del paciente y las tasas del modelo pueden cambiar por efectos del calor. Los resultados obtenidos mostraron que la hipertermia puede favorecer el control tumoral, no solo a través de la modificación de las condiciones iniciales, sino mediante la modulación de parámetros clave como tasa a la que las células efectoras se acumulan en la región de localización del tumor (𝜌) , la competencia entre las células tumorales por recursos limitados como nutrientes o espacio (𝛽) y la tasa de inactivación de células inmunitarias en la interacción con las tumorales ('). Estos resultados demuestran una vez más que la hipertermia es una alternativa prometedora que puede usarse para potenciar la respuesta inmunitaria de cada paciente y la efectividad de otros tratamientos.