Respon Sel Tumor Terhadap Pengobatan Imunoterapi Menggunakan Model Ode (persamaan Diferensial Biasa)
DOI:
https://doi.org/10.34818/eoe.v9i3.18052Abstract
Abstrak Pada penelitian ini dilakukan simulasi menggunakan model PDB (Persamaan Diferensial Biasa) untuk menggambarkan bagaimana reaksi imun dan tumor terhadap pengobatan imunoterapi. Model PDB tigakomponen imun-tumor dibangun dengan menggabungkan studi model tiga-komponen yaitu pertumbuhan tumor terbagi menjadi tiga fase, dengan model imun-tumor yaitu model yang menggambarkan interaksi tumor dengan sistem imun terhadap pengobatan kemoterapi dan imunoterapi. Pada hasil simulasi terdapat perbedaan dari nilai pertumbuhan komponen dari sistem model PDB dengan model acuan saat tidak diberikan pengobatan, dimana nilai uji eror RMSE yang didapatkan pada sel tumor sebesar 0.218 cm3 , sel NK sebesar 1.058x10-6 cm3 , sel CD8+T sebesar 2.476x10-6 cm3 ,dan peredaran limfosit sebesar 1.945x10-5 cm3 ,dan nilai MAPE yang didapatkan yaitu sebesar 0.55 untuk sel tumor, 1.953 untuk sel NK, 0.014 untuk sel CD8+T,dan 1.774x10-6 untuk peredaran limfosit. Sedangkan hasil simulasi model PDB dengan pengobatan mendapatkan nilai uji eror RMSE pada sel tumor sebesar 0.006 cm3 , sel NK sebesar 9.829x10-6 cm3 , sel CD8+T sebesar 0.009 cm3 ,dan peredaran limfosit sebesar 0.0004 cm3 dan nilai MAPE yang didapatkan yaitu sebesar 147x1010 untuk sel tumor, 0.469 untuk sel NK, 5.861 untuk sel CD8+T,dan 4.504 untuk peredaran limfosit. Kata kunci: tumor, imunoterapi, PDB(Persamaan Diferensial Biasa)References
[1] A. Jemal, F. Bray, M. M. Center, J. Ferlay, E. Ward and D. Forman,"Global cancer statistics,"CA: a cancer journal for clinicians 61,no. 2,2011.
[2] "How cancer starts, grows and spreads,"Cancer Canadian Society,[Online].Available: https://www.cancer.ca/en/cancer-information/cancer-101/what-is-cancer/how-cancer-starts-grows-and-spreads/?region=on.[Accessed 7 October 2020].
[3] W.-s. Hong and G.-q. Zang,"Simulation analysis for tumor radiotherapy based on three‐component mathematical models,"Journal of applied clinical medical physics,2019.
[4] W. Chang, L. Crowl, E. Malm, K. Todd-Brown, L. Thomas and M. Vrable,"Analyzing Immunotherapy and Chemotherapy of tumors through mathematical modeling,"Department of Mathematics, Harvey-Mudd University,2003.
[5] d. Pillis, L. G., A. E. Radunskaya and C. L. Wiseman,"A validated mathematical model of cell-mediated immune response to tumor growth,"Cancer research 65,no. 17,2005.
[6] M. E. Dudley and e. al.,"Cancer regression and autoimmunity in patients after clonal repopulation with antitumor lymphocytes,"Science 298,no. 5594,2002.
[7] D. Kirschner and J. C. Panetta,"Modeling immunotherapy of the tumor–immune interaction,"Journal of mathematical biology,1998.
[8] S. Benzekry, C. Lamont, A. Beheshti, A. Tracz, J. M. Ebos, L. Hlatky and P. Hahnfeldt,"Classical mathematical models for description and prediction of experimental tumor growth,"PLoS computational biology 10,no. 8,2014.
[9] "T-cell Transfer Therapy,"National Cancer Institute,2020.[Online].Available: https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/types/immunotherapy/t-cell-transfer-therapy.[Accessed 18 January 2022].
[10] A. Corthay, T. Bakacs, G. Thangavelu and C. C. Anderson,"Tackling cancer cell dormancy: Insights from immune models, and transplantation,"Seminars in Cancer Biology.Academic Press,2021.
[11] H. Murphy, H. Jaafari and H. M. Dobrovolny,"Differences in predictions of ODE models of tumor growth: a cautionary example,"BMC cancer,2016.
