La investigación publicada en Science Translational Medicine en febrero, 2019 utilizó un paciente virtual para probar el medicamento, Fevipiprant. (Shutterstock)
A estudio reciente muestra que un medicamento gamecanger llamado Fevipiprant promete reducir los riesgos de los pacientes de sufrir un ataque de asma y ser admitido en un hospital.
Este es el Primera vez que un fármaco reduce la masa muscular de las vías respiratorias. - se ha informado un indicador clínico clave de la gravedad de la enfermedad que aumenta la probabilidad de ataques de asma más frecuentes e incluso muertes.
Junto con Rod Smallwood, miembro de la Real Academia Británica de Ingeniería, desarrollé modelos de computadora que nos permitieron simular resultados de una Fase 2 ensayo clínico - para predecir los resultados de la terapia en pacientes.
El juicio original fue dirigido por Christopher Brightling, profesor clínico de medicina respiratoria en la Universidad de Leicester y coordinador principal de la Fundación Europea del Pulmón. AirPROM.
El asma es cada vez más común.
El asma afecta a alrededor de 339 millones de personas en todo el mundo, matando a tantas personas como a 1,000 cada día, según el Informe Global de Asma 2018.
La prevalencia del asma está en aumento, y los países de ingresos medios y bajos son los que más sufren, en parte, porque los medicamentos esenciales no están disponibles, son inasequibles o no son de calidad confiable.
El asma es causado por un conjunto complejo de interacciones entre los genes, las células y el entorno de un paciente que conducen a un aumento de la masa muscular lisa de las vías respiratorias: un proceso denominado "remodelación".
Un hombre usa una máscara de salud en el tren aéreo en Bangkok, Tailandia, en febrero 2019, para protegerse contra la contaminación del aire y el polvo. (Shutterstock)
Nuestras vías aéreas están compuestas por varios tipos de células diferentes Que existen juntos en un estado altamente ordenado. El lumen de la vía aérea está revestido por células epiteliales y, más adentro, el mesénquima. Este último contiene células musculares que aumentan en masa durante el asma. Otra característica crucial de la vía aérea son las células inflamatorias que se reclutan en el caso de un desafío extraño (como un alergeno o virus).
En salud, estos tres elementos trabajan en armonía para garantizar un flujo de aire efectivo y una respuesta adecuada a los desafíos externos. En el asma, estas interacciones armónicas están comprometidas, lo que resulta en un aumento de la masa muscular.
Desarrollar una estrategia sólida para tratar el asma requiere una comprensión precisa de los factores que contribuyen a la aparición de la enfermedad. No podemos lograr esto solo a través de la experimentación porque muchos factores contribuyen a la enfermedad. Con los modelos matemáticos, podemos usar hipótesis para ayudar a reducir la complejidad del sistema.
Hicimos un 'paciente virtual'
En el ensayo clínico, se observó que Fevipiprant Reducir el número de células inflamatorias. y masa muscular.
Para entender como Desarrollé un modelo matemático. que combinaba los elementos epiteliales, mesenquimales e inflamatorios, para comprender qué es lo responsable de la remodelación de las vías respiratorias durante el asma.
Utilicé algo llamado "Modelado basado en agentes" - un enfoque matemático que se basa en conjuntos de reglas que gobiernan las interacciones entre varios elementos del modelo.
Desarrollé un "paciente virtual" con asma grave y les administré medicamentos virtuales. Me aseguré de que el modelo capturara la realidad biológica administrando primero Mepolizumab virtual, que destruyó las células inflamatorias en las vías respiratorias. El rendimiento del paciente virtual fue consistente con los resultados clínicos.
Entonces le di al paciente virtual Fevipiprant. Si bien mostró la misma cantidad de reducción de células inflamatorias que el ensayo clínico, no logró mostrar la misma reducción de masa muscular que la observada clínicamente.
Esto llevó a la conclusión de que Fevipiprant actuó no reduciendo la inflamación solo, sino también impactando directamente la masa muscular. Experimentos realizados por Ruth saunders en la Universidad de Leicester, las células musculares tomadas de pacientes sugirieron que el Fevipiprant redujo el reclutamiento de células llamadas miofibroblastos, que se agregan a la masa muscular durante la remodelación.
Cuando esta característica secundaria se agregó al modelo, la reducción observada en la masa muscular del paciente virtual fue consistente con los datos clínicos.
Reducción de la dependencia de los esteroides
Fevipiprant podría ser una terapia potencial para mejorar la remodelación de las vías respiratorias en el asma.
El uso de este medicamento podría permitir a los pacientes reducir su dependencia de los esteroides en dosis altas, cuyos efectos secundarios incluyen aumento de peso, diabetes y presión arterial alta.
En segundo lugar, el "paciente virtual" puede desempeñar un papel en el diseño y la optimización de medicamentos, lo que podría reducir los costos de desarrollo de medicamentos.
Si bien esto necesita más pruebas con otras terapias, es un hito en los modelos específicos para cada paciente y promete una nueva era de precisión dentro de la medicina respiratoria.
Sobre el Autor
Himanshu Kaul, becario postdoctoral, Universidad de Columbia Britanica
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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