El diseño de cóctel farmacológico para pacientes con VIH es extremadamente importante

La relación entre la precisión con que los pacientes de VIH toman las drogas recetadas por sus médicos y la posibilidad de que el virus desarrolle resistencia a los medicamentos se conoce desde hace bastante tiempo. Sin embargo, según un nuevo estudio de científicos de Harvard, la relación entre la fidelidad a un plan de drogas y la resistencia es diferente para cada una de las drogas que componen el "cóctel" utilizado para luchar contra la enfermedad.
Para comprender la razón por la cual existen esas diferencias, y para ayudar a los médicos a diseñar de forma rápida y económica nuevas combinaciones de fármacos que tienen menos posibilidades de generar resistencia, un equipo dirigido por Martin Nowak, profesor de Matemáticas y Biología y director de el Programa de Dinámica Evolutiva, inventó una técnica que los investigadores médicos pueden usar para comprender los efectos de diferentes medicamentos y poder predecir si ciertos tratamientos harán que el virus se vuelva resistente.
Alison Hill, estudiante de doctorado en Biofísica y coautora del artículo publicado en Medicina de la naturaleza, dijo:

"Lo que demostramos en este documento es un prototipo para predecir, mediante modelado, si un paciente con un nivel de adherencia dado es probable que desarrolle resistencia al tratamiento. En comparación con el tiempo y el costo de un ensayo clínico, este método ofrece una manera relativamente fácil para hacer estas predicciones. Y, como demostramos en el documento, nuestros resultados coinciden con lo que los médicos ven en los entornos clínicos ".

Según Nowak, la nueva técnica ayudará a los científicos a determinar exactamente qué deben hacer para no tener que seguir luchando con un proceso de prueba y error.
"Esta es una herramienta matemática que ayudará a diseñar ensayos clínicos", explicó. "En este momento, los investigadores están utilizando prueba y error para desarrollar estas terapias de combinación. Nuestro enfoque utiliza la comprensión matemática de la evolución para hacer que el proceso sea más parecido a la ingeniería".
Sin embargo, se necesitan grandes cantidades de datos para crear un modelo que pueda hacer estas predicciones con precisión.
Hill y Daniel Scholes Rosenbloom, un Ph.D. el estudiante en Biología Organísmica y Evolucionaria y el otro primer autor del periódico, quería encontrar esa información. Para hacerlo, recurrieron a la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, donde el Profesor de Medicina y de Biología Molecular y Genética Robert F. Siliciano estaba trabajando con Ph.D. estudiante Alireza Rabi (también coprotagonista) para aprender cómo reaccionó el virus del VIH a diferentes dosis de medicamentos.

Dado que el nivel de la droga en los pacientes, incluso en aquellos que se adhieren perfectamente a su tratamiento, naturalmente varía, los datos fueron esenciales para el modelo que Hill, Rabi y Rosenblood finalmente crearon.
El virus puede replicarse y crecer cuando los niveles de droga son bajos (como entre dosis, o si la persona omite una dosis). Aunque los niveles más altos de drogas mantienen el virus bajo control, también aumentan las posibilidades de que aparezcan cepas mutantes del virus, lo que causa resistencia a los medicamentos.
Hill, Rabi y Rosenbloom crearon un modelo de computadora con la ayuda de los datos de John Hopkins. El diseño podría predecir si el virus, o una cepa resistente a los medicamentos, crecía y en qué medida se basaba en si el paciente tomaba o no la dosis correcta del medicamento y cada hora que lo necesitaban.
Rosenbloom dijo:

"Nuestro modelo es esencialmente una simulación de lo que sucede durante el tratamiento. Creamos varios pacientes simulados, cada uno de los cuales tenía características diferentes, y luego dijimos: 'Imaginemos que estos pacientes tienen un 60 por ciento de adhesión a su tratamiento, toman 60 por ciento de las píldoras que se supone que deben '. Nuestro modelo puede decirnos cuál es su concentración de fármaco a lo largo del tiempo y, con base en eso, podemos decir si el virus está creciendo o disminuyendo, y si es probable que desarrollen resistencia ".

Mientras los investigadores trabajan para inventar nuevos cócteles de drogas para combatir el VIH, pueden usar las predicciones del modelo como su guía.
Hill y Rosenbloom esperan mejorar aún más el diseño para que tenga en cuenta factores adicionales, incluyendo múltiples cepas del virus resistentes a los mutantes y concentraciones de fármaco variables en otras partes del cuerpo.
"El prototipo que hemos visto hasta ahora analiza las concentraciones de drogas en el plasma sanguíneo", explicó Rosenbloom. "Pero varios medicamentos no penetran en otras partes del cuerpo, como el cerebro o el intestino, con la misma eficacia, por lo que es importante modelar estas otras áreas donde las concentraciones de las drogas pueden no ser tan altas".
Lo más importante es que ambos dicen que su diseño puede ayudar a los médicos a crear tratamientos mejores, menos costosos y más eficientes que darán a los pacientes una nueva sensación de esperanza.
"En los últimos 10 años, la cantidad de personas infectadas por el VIH que reciben tratamiento farmacológico ha aumentado enormemente", señaló Hill. "Entender cuáles son las mejores formas de tratar a las personas en términos de rentabilidad, adherencia y la posibilidad de desarrollar resistencia será aún más importante".
Escrito por Sarah Glynn