El diseño de la ayuda del cóctel de medicamentos para pacientes con VIH: Modelo matemático ayuda a diseño eficiente terapias múltiples fármacos

Mayo 23, 2016 Admin Salud 0 2
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Una nueva investigación de científicos de Harvard podría ayudar a explicar por qué existen estas diferencias, y puede ayudar a los médicos de forma rápida y económicamente diseñar nuevas combinaciones de medicamentos que tienen menos probabilidades de resultar en resistencia.

Como se describe en el artículo 2 conjunto sobre Nature Medicine, un equipo de investigadores dirigido por Martin Nowak, profesor de Matemáticas y Biología y Director del Programa de dinámica evolutiva, han desarrollado una técnica de investigadores médicos puede utilizar para modelar los efectos de diversos tratamientos , y predecir si van a hacer que el virus desarrolle resistencia.




"Lo que hemos demostrado en este trabajo es un prototipo para predecir, a través de modelos, si un paciente a una membresía determinado nivel está en riesgo de desarrollar resistencia al tratamiento", Alison Hill, un estudiante graduado en biofísica y co-primer autor del documento dijo. "Comparado con el tiempo y los gastos de un ensayo clínico, este método ofrece una forma relativamente fácil de hacer estas predicciones. Y, como mostramos en el papel, nuestra resultados coinciden con lo que los médicos están viendo en el ámbito clínico."

La esperanza, dijo Nowak, es que la nueva técnica tiene algunas de las conjeturas de lo que hoy es en gran medida un proceso de ensayo y error.

"Esta es una herramienta matemática que ayudará a diseñar ensayos clínicos", dijo. "En este momento, los investigadores están utilizando prueba y error para desarrollar estas terapias combinadas. Nuestro enfoque utiliza la comprensión matemática de la evolución para hacer el proceso más como la ingeniería."

Creación de un modelo capaz de hacer tales predicciones con precisión, sin embargo, requiere de enormes cantidades de datos.

Para obtener los datos, Hill y Daniel Scholes Rosenbloom, un estudiante graduado en biología organicista y Evolutiva y de otro autor principal del artículo, se dirigió a la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, donde el profesor de Medicina y de Biología Molecular y Genética Robert F. Siciliano trabajó con estudiante de doctorado Alireza Rabi (también co-primer autor) para estudiar cómo el virus VIH reaccionó a varias dosis de drogas.

Estos datos demostraron crítica al modelo que Hill, Rabi y Rosenbloom finalmente crearon, porque el nivel de la droga en pacientes - incluso aquellos que se adhieren a su tratamiento perfectamente - varía naturalmente. Cuando los niveles de drogas son bajas - como lo son entre las dosis, o si se olvida una dosis - el virus es más capaz de replicarse y crecer. Los niveles elevados de la droga, por el contrario, pueden mantener el virus bajo control, sino también aumentar la probabilidad de cepas mutantes del virus emergentes, que conduce a resistencia a los medicamentos.

Armado con datos de Johns Hopkins, Colina, Rabi y Rosenbloom crearon un modelo informático que podría predecir si y cómo el virus, o una cepa resistente a los medicamentos, crecía basan en cuán estrechamente los pacientes pegado a su régimen de medicamentos.

"Nuestro modelo es esencialmente una simulación de lo que sucede durante el tratamiento", dijo Rosenbloom. "Hemos creado una serie de pacientes simulados, cada uno de los cuales tenía características diferentes, y luego dijo:" Imaginemos que estos pacientes tienen 60 por ciento en comparación con el tratamiento - toman el 60 por ciento de las píldoras que se supone que. ' Nuestro modelo nos puede decir cuál es su concentración de la droga es el tiempo, y en base a esto, se puede decir si el virus está creciendo o disminuyendo, y si están en riesgo de desarrollar resistencia ".

Las predicciones del modelo, Rosenbloom explicó, pueden servir como guía para los investigadores que trabajan para diseñar nuevo cóctel de fármacos para combatir el VIH.

Mientras que su modelo está en posesión de la esperanza para simplificar el proceso de diseño de "cócteles" de drogas, Hill y Rosenbloom dijeron que planean continuar perfeccionando el modelo para tomar otros factores - como las cepas mutantes más resistentes del virus y diferentes concentraciones del fármaco en otras partes del cuerpo - en vigor.

"El prototipo que tenemos hasta ahora se ve en las concentraciones de fármaco en el plasma sanguíneo", dijo Rosenbloom. "Sin embargo, un número de fármacos no penetra otras partes del cuerpo, como el cerebro o el intestino, con la misma eficacia, lo que es importante para modelar estas otras áreas en las que las concentraciones de fármacos pueden no ser tan alta".

Eventualmente, sin embargo, ambos dicen que su modelo puede ofrecer una nueva esperanza para los pacientes, ayudando a los médicos a diseñar mejores tratamientos, más baratos y más eficientes.

"Durante los últimos 10 años, el número de personas con infección por VIH tratados con el tratamiento contra las drogas ha aumentado enormemente", dijo Hill. "Averiguar cuáles son las mejores maneras de tratar a las personas son, en términos de rentabilidad, la adherencia y la probabilidad de desarrollar resistencia está a punto de convertirse en aún más importante."

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