Physical modeling of drug delivery in solid tumors

İlaç iletiminin verimliliği kanser tedavisinde büyük önem taşımaktadır. Sistemik tedavilerde, hastanın tedaviye iyi cevap vermesi ilaçların kanserli hücrelere yeterli konsantrasyonlarda ulaşmasına ve sağlıklı dokulardaki toksisitenin tolere edilebilir düzeyde kalmasına bağlıdır. Kanser tedavisinde başta gelen doz kısıtlayıcı faktörler toksik yan etkilerdir, ve çoğunlukla tedavinin kesilmesine sebep olmaktadır. Laboratuvar modellerinde etkili olan kanser ilaçları, sistemik olarak uygulandığında etkileri kaybolabilmektedir. Bunun sebebi, ilaç parçacıklarının, kanserli hücrelere ulaşana kadar bazı iletim bariyerlerine maruz kalmalarındandır. Kanser hücrelerine ulaşan ilaç miktarı, tümörlerde genellikle gözlenen düzensiz ve kısıtlanmış kan akışı, yüksek dokulararası sıvı basıncı, ve difüzyon engelleri gibi olgular tarafından kısıtlanır. Tümörlerde ilaç iletim süreçlerinin anlaşılması ilaç verimliliğini geliştirmek ve tümör-hedefli iletim stratejileri geliştirmek için gereklidir. Bu tezde, biyofiziksel esaslara dayanan matematiksel modeller geliştirerek bu problemi ele almaktayız. Tümörlerde kan akışı ve dokulararası sıvı akışına odaklanacağız, ve bunların ilaç iletimini nasıl etkilediğini inceleyeceğiz. İlginç bir şekilde, tümör damarlarının sızdırgan oluşu (damar duvarının aşırı geçirgenliği) ilaç iletimini kötü etkilemektedir. Tezde, bu paradokssal olguyu yakından inceleyeceğiz ve ?damar normalleştirme? tedavisinin ilaç iletimini nasıl geliştirebileceğini teorik bir yaklaşımla göstereceğiz. Ayrıca tümörlerdeki kan akışı dağılımının nası bozulduğunu, ve bu bozukluğun ilaç dağılımını nasıl etkilediğini inceleyeceğiz. Yapacağımız simülasyonlarda geleneksel sitotoksik ilaçlardansa, ?akıllı? kanser tedavilerinin temelini oluşturan nanoparçacıkları ele alacağız.