ارائه‌ی یک مدل ریاضی برای سیستم ایمنی-سرطان با استفاده از پارامترهای فازی

طبق آمارهای جهانی، تا سال 2040 میلادی هر ساله 27.5 میلیون نفر به بیماری سرطان مبتلا خواهند شد، از این رو شناخت و درک عمیق‌تر مکانیسم عمل‌کرد سرطان و پاسخ سیستم ایمنی به آن بسیار ضروری می‌باشد. امروزه از مدل های محاسباتی به طور گسترده برای دست‌یابی به دینامیک ‌های سیستم ایمنی-سرطان استفاده می‌شود. مدل مورد استفاده در این مطالعه بر مبنای معادلات دیفرانسیل معمولی بوده و به طور مکانیکی تعاملات بین سلول‌های تومور، ctl، nk و mdsc را مدل می کند. سلول‌های ctl و nk مهم‌ترین سلول‌های سیستم ایمنی تطبیقی و ذاتی در تقابل با سلول‌های تومور هستند در حالی که سلول‌های mdsc به عنوان سلول‌های نابالغ سیستم ایمنی در محیط التهابی به سرکوب پاسخ ایمنی می پردازند. در پارامترهای کینتیک مدل‌های محاسباتی، به دلیل خطا در اندازه‌گیری داده‌های آزمایشگاهی in vivo و in vitro، ابهام، اطلاعات غیردقیق، داده‌های ناکامل و تغییرات سیستم ایمنی-سرطان افراد و ویژگی‌های دینامیک سیستم ایمنی-سرطان، عدم قطعیت وجود دارد که با استفاده از تئوری فازی می توان آن را مدل‌سازی کرد. از این رو در مدل سیستم ایمنی-سرطان مورد استفاده در این مطالعه، به برخی از پارامترهای کینتیک مدل، به جای اختصاص یک عدد قطعی، یک عدد فازی با تابع تعلق مثلثی اختصاص داده شده و اثر عدم قطعیت موجود در پارامترهای کینتیک مدل معادلات دیفرانسیل معمولی بر عدم قطعیت دینامیک اجزای سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه برای اولین بار از عدد فازی برای مدل‌سازی عدم قطعیت موجود در پارامترهای مدل ode استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که افزایش/کاهش باند عدم قطعیت پارامترهای کینتیک مدل سبب افزایش/کاهش در باند عدم قطعیت دینامیک سلول‌ها می شود. هم‌چنین نتایج شبیه‌سازی با فرض پارامترهای قطعی و فازی برای مدل نشان می دهد که تکرار درمان 5fu باعث می شود تا تومور به طور چشم‌گیری سرکوب و نابود شود.