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A quimioterapia utiliza agentes citotóxicos que interferem na replicação do ADN ou na divisão celular, afetando preferencialmente células com elevada proliferação (células tumorais, mas também medula óssea, mucosas, folículos capilares). A hipótese log-kill de Skipper afirma que uma determinada dose sempre destrói a mesma fração (não o mesmo número) de células: se uma dose destruir 99%, ela destruirá 10¹ de 10¹² células e deixará 10¹ viáveis. Isto significa que a quimioterapia deve ser administrada em vários ciclos.

O modelo de Norton-Simon estende o modelo de Skipper para tumores com cinética de Gompertz: a quimioterapia é mais eficaz quando o tumor é grande (maior fração de proliferação ativa) do que quando é pequeno. Isto justifica a quimioterapia pré-operatória (neoadjuvante) em tumores grandes: ela reduz o tumor antes da cirurgia, maximizando a fração de células destruídas. O modelo também prevê que a quimioterapia com dose densa é mais eficaz do que a quimioterapia padrão para certos tumores.

A toxicidade da medula óssea (neutropenia) é a complicação limitante mais comum da quimioterapia. O modelo de Friberg descreve a dinâmica da ANC: o agente citotóxico suprime a produção de progenitores da medula a ANC cai para o nadir (714 dias pós-ciclo) e se recupera em 2128 dias. Nadir CAN < 500/L (neutropenia febril) é a emergência oncológica mais comum. G-CSF (fator de colônia) estimula k_prod, encurtando o nadir e o tempo de recuperação.

A resistência à quimioterapia é inevitável se o tumor tiver células suficientes: o modelo Goldie-Coldman calcula P_resistance = 1 - (1-_res)^N com N = 10 células e _res = 10, é virtualmente garantida a existência de clones resistentes. A poliquimioterapia (múltiplos medicamentos com mecanismos diferentes) reduz a probabilidade de resistência simultânea a todos os medicamentos, justificando regimes combinados (CHOP no linfoma, FOLFOX no cancro colorrectal).

O índice terapêutico (TI = LD/ED) dos citotóxicos é extremamente estreito (TI 12): a dose eficaz é semelhante à dose tóxica. A monitorização da C_max e da AUC (nível do medicamento no sangue) permite otimizar a dosagem individual (ajustada por peso, área de superfície corporal, função renal/hepática) e reduz a variabilidade farmacocinética, aproximando cada paciente da janela terapêutica ideal.

>Modelo

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