Experimental data-driven tumor modeling for chemotherapy

Drexler, Dániel András [Drexler, Dániel András (Irányítástechnika), szerző] Élettani Szabályozások Kutatóközpont (ÓE / EKIK); Biomatika és Alkalmazott Mesterséges Intelligen... (ÓE / NIK); Ferenci, Tamás [Ferenci, Tamás (Biostatisztika), szerző] Statisztika Tanszék (BCE / MSMI); Élettani Szabályozások Kutatóközpont (ÓE / EKIK); Biomatika és Alkalmazott Mesterséges Intelligen... (ÓE / NIK); Füredi, András [Füredi, András (Tumorbiológia, dr...), szerző] Membránfehérje Bioinformatika Kutatócsoport (Le... (HRN TTK / MÉI); Szakács, Gergely [Szakács, Gergely (Biokémia, membrán...), szerző] Membrán Fehérje Kutatócsoport (Lendület) (HRN TTK / MÉI); Kovács, Levente [Kovács, Levente (Irányítástechnika), szerző] Élettani Szabályozások Kutatóközpont (ÓE / EKIK); Biomatika és Alkalmazott Mesterséges Intelligen... (ÓE / NIK)

Angol nyelvű Szakcikk (Folyóiratcikk) Tudományos
Megjelent: IFAC PAPERSONLINE 2405-8971 2405-8963 53 (2) pp. 16245-16250 2020
  • SJR Scopus - Control and Systems Engineering: Q3
Azonosítók
Támogatások:
  • Innovációs szolgáltató bázis létrehozása diagnosztikai, terápiás és kutatási célú kiberorvosi ren...(2019-1-3-1-KK-2019-00007) Támogató: NKFIH
Mathematical models of tumor growth in response to chemotherapy are crucial for therapy optimization and outcome. We create a relatively simple tumor growth model describing the antitumor effect of pegylated liposomal doxorubicin (PLD) validated with real experimental data obtained in a genetically engineered mouse model of breast cancer. We use formal reaction kinetics to describe the pathophysiological phenomena using differential equations, and carry out parametric identification based on experiments using a mixed-effect model with stochastic approximation expectation maximization. The model gives a sufficient fit to describe tumor growth and pharmacokinetic data, and a satisfactory fit for the complex case, i.e., tumor response to chemotherapy. The results showed that identification of certain subsystems is easy using experimental data even if it is not specifically designed for identification. However, the identification of the complex pathophysiological phenomena may require experiments specially designed for identification purposes. Copyright (C) 2020 The Authors.
Hivatkozás stílusok: IEEEACMAPAChicagoHarvardCSLMásolásNyomtatás
2024-10-16 02:28