במסגרת כנס מתמטיקאים מכל העולם באוניברסיטת אריאל, בין 24-29 באוגוסט, תציג ד”ר סבטלנה בונימוביץ, ממדעי המחשב והמתמטיקה ב’אוניברסיטת אריאל’, בת לאם ניצולם שואה, שעבדה ב-הייטק והחלה ללמוד יישומים מתמטיים ברפואה לאחר שאמה חלתה בסרטן שלפוחית השתן, מחקר, שמצא, כי; באמצעות מודלים מתמטיים, ניתן לשפר את הטיפול בסרטן שלפוחית השתן.
סרטן שלפוחית השתן, שיפור הטיפול במודלים מתמטיים מפעיל את המערכת החיסונית
במסגרת כנס מתמטיקאים ב’אוניברסיטת אריאל’, בניהולו של דיקן הפקולטה למדעי הטבע, פרופ’ אלכסנדר דומושניצקי, יוצגו משוואות דיפרנציאליות ויישומיהן. “בין היישומים ישנם פתרונות לבקרה וייצוב תהליכים בטכנולוגיה, למקרו כלכלה ולרפואה” – מסביר פרופ’ דומושניצקי. את הכנס תפתח פרופ’ תמר אברבוך מהארוורד – חוקרת בכירה, ישראלית בעברה, שמיישמת מודלים של משוואות דיפרנציאליות בחקר הסרטן ופועלת במכון בריאות.
■ רוצים עוד עדכונים? הצטרפו ל’כאן נעים’ ב’פייסבוק’.
ד”ר סבטלנה בונימוביץ ממחלקת מדעי המחשב והמתמטיקה ב-אוניברסיטת אריאל, תציג מחקר, אשר נעשה באמצעות מודלים מתמטיים לשיפור הטיפול ב’סרטן שלפוחית השתן’.
ד”ר בונימוביץ, גילתה ע”י מודלים מתמטיים, כי ניתן לתת את הטיפול התרופתי, שמפעיל את המערכת החיסונית, ומאפשר לדייק במינון ובתדירות לקיחת הטיפול התרופתי.
המודלים המתמטיים מאפשרים לבנות אסטרטגיה של תדירות ומינון הטיפול התרופתי לפי פרמטרים אישיים של כל חולה וחולה, תוך שליטה בתופעות הלוואי של הטיפול ומצד שני איתור של אותם חולים, שהטיפול אינו יעיל עבורם. היא חוקרת למעשה טיפול בשני סוגי סרטן, הדם ושלפוחית השתן בכנס זה יוצג הנושא השני.
ד”ר בונימוביץ, היא בת לאם ניצולת שואה, עלתה לישראל ממינסק שם למדה מתמטיקה שימושית, פנתה ללימודי ביולוגיה ורפואה, כשאמה חלתה בסרטן שלפוחית השתן. היא גילתה, כי אופן הטיפול לא מדויק ומבוסס על הסתכלות קלינית בעיקר וכן ניסוי ותהיה.
כמתמטיקאית ומתכנתת לא הקשיבו לה, ואז החליטה ללמוד את הנושא. היא החלה ללמוד תואר שלישי ב’אוניברסיטת תל אביב’, את נושא מודלים מתמטיים בביולוגיה וברפואה, בתמיכתו של פרופ’ לואיס סטון, שם החלה את הפוסט דוקטורט אותו המשיכה אצל פרופ’ הלן ברן, מהחוקרות הידועות בעולם בתחום זה.
“שכיחות סרטן שלפוחית השתן, נמצאת במקום ה-8 בקרב גברים, ובמקום ה- 11 בקרב נשים. ולמרות זאת זה לא תחום אטרקטיבי מבחינה תקשורתית ואנשים פחות שומעים עליו, משום שהוא לא קטלני באופן מידי” – מסבירה ד”ר בונימוביץ ומוסיפה, כי; “אבל איכות החיים של הלוקים בו, היא קשה מנשוא.
החולה, נדרש לעבור כריתה של פוליפים, כימותרפיה וטיפולים קשים נוספים שוב ושוב. הרעיון של שימוש ב’מודלים המתמטיים’ ביישום רפואי זה, עוד לא נעשה ומטרתו הוא לדייק את אופן הטיפול בסרטן שלא יהיה מבוסס על ניסיונות והתבוננות קלינית בלבד”.
ד”ר בונימוביץ, מתוך קרבה אישית התגייסה ללמוד ולשפר את הטיפול. והיום הרופאים קשובים יותר ליישומים מסוג זה מאשר בעבר ונפתח חלון הזדמנויות לשיתופי פעולה בין הרפואה למתמטיקאים ומדעים מדויקים שמתרחשים כיום בבתי חולים בארץ ישראל.
▼ המחקר של סרטן שלפוחית השתן
שלפוחית השתן, הממוקמת בבטן התחתונה היא איבר חלול ושרירי, האוגר שתן. שלפוחית השתן מצופה בשכבת אפיתל המכונה אורותל (Urothelium) ומורכבת מתאי מעבר (Transitional Cells).
סרטן שלפוחית השתן, הינו תהליך ממאיר אשר מקורו בשכבת ה’אפיתל’ המכסה את חלל שלפוחית השתן, מכאן שמו הרפואי ’סרטן אפיתל’ המעבר. מכונה גם; ’סרטן כיס השתן’.
סרטן שלפוחית השתן, מדובר בסוג סרטן הנפוץ במיוחד במדינות המתקדמות. המודלים האלו, מיועדים לשיפור הטיפול האימונותרפי בעזרת ה’בקטריה Bacillus Calmette-Gue’rin’ (BCG).
בקטריית BCG, היא זן מוחלש של ’Mycobacterium bovis’ שנמצאת בשימוש למטרות חיסון נגד מחלת השחפת. עד כה, למרות המחקר הביולוגי הנרחב בתחום זה, טרם פוענח לעומקו מנגנון הפעולה של הרג התאים הסרטניים.
מטרת המחקר הנוכחי היא פיתוח מודל מתמטי המתאר את יחסי הגומלין בין תאי הסרטן, המערכת החיסונית ובקטריית ה-BCG, החודרת אל ’תאי שלפוחית השתן’ כתוצאה מהטיפול.
ניתוח מתמטי של המודל (משוואות דיפרנציאליות רגילות), מזהה את נקודות שווי המשקל, היציבות וההתפצלות. בעזרת מודל זה ניתן לנבא;
■ (א). מקרים שבהם האימונותרפיה לא תואיל;
■ (ב). עוצמת הטיפול האפקטיבי (מינון שלא יגרום לתופעות לוואי);
■ (ג). יחסים כמותיים בין המינון של ה-BCG, המצב ההתחלתי של הסרטן לפני הטיפול וקצב גידול הסרטן.
ניתוח מתמטי של המודל מתבסס על התיאוריה של; Impulsive differential equations. כתוצאה מסימולציות וחישובים אנליטיים משוערכים המינון והערך הקריטי לקצב ההזרקות.
Add Comment