A continuum mechanics model of enzyme-based tissue degradation in cancer therapies

Abstract

On propose un modèle pour décrire la dégradation tissulaire par traitement enzymatique dans les thérapies contre le cancer. Le modèle proposé combine la théorie des mélanges en poroélasticité avec le transport des enzymes ou des médicaments dans l’espace extracellulaire.L’effet des enzymes qui dégradent la matrice extracellulaire sur à la fois la composition du tissu et sa réponse mécanique est inclu dans le modèle. Les simulations numériques dans des configurations 1D, 2D et en axisymétrie (3D) montrent comment une injection d’enzymes dégradant la matrice extracellulaire altère la porosité d’un tissu biologique. On met en évidence à terme les conséquences principales d’un traitement enzymatique dans les thérapies contre le cancer : l’élimination de l’obstacle à la pénétration par diffusion de molécules thérapeutiques dans les tumeurs et la réduction de la pression interstitielle, améliorant ainsi le transport transcapillaire. Ces deux effets sont en accord avec des données biologiques existantes.