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Científicos desarrollan un modelo que predice los efectos secundarios de los medicamentos en diferentes pacientes
Los investigadores que desarrollan un modelo que predice cómo las diferentes personas pueden reaccionar ante el mismo medicamento han producido un ejemplo que modela los glóbulos rojos a partir de los datos extraídos de las muestras de sangre de los individuos.
Los investigadores crearon un modelo cinético de los glóbulos rojos de cada persona para predecir cómo podrían reaccionar a un medicamento.
El equipo, de la Universidad de California-San Diego (UCSD), describe el modelo y cómo lo probaron en un artículo publicado en la revista Sistemas celulares.
El autor principal, Bernhard Palsson, profesor de bioingeniería, dice:
"No solo estamos interesados ??en predecir la eficacia de un medicamento, sino también sus efectos secundarios".
Un medicamento puede producir diferentes reacciones en diferentes personas: algunos pueden experimentar efectos secundarios mientras que otros no.
La intención detrás del modelo es encontrar una forma efectiva de predecir los efectos secundarios de un medicamento antes de exponerlo a mucha gente. Tal herramienta sería invaluable para los desarrolladores de fármacos: podrían llevar a cabo un cribado predictivo antes de los ensayos clínicos, por ejemplo.
El modelo se basa en el hecho de que diferentes personas tienen diferentes variaciones del mismo gen y estas variaciones afectan la forma en que sus cuerpos metabolizan o procesan un medicamento.
El modelo está diseñado para usar dos fuentes de datos personales: información sobre el tipo genético de una persona (su genotipo) e información sobre su metabolismo individual, para simular cómo un tipo particular de célula en el cuerpo podría reaccionar a un medicamento.
El Prof. Palsson explica:
"Este es un enfoque único para obtener descripciones personalizadas, predictivas y mecánicas de la fisiología de las personas en función de su composición genética y metabólica".
Un modelo cinético de los glóbulos rojos de una persona
Para el estudio, el equipo eligió modelar un tipo simple de célula humana que está fácilmente disponible a partir de muestras de sangre: glóbulos rojos.
Usando datos genéticos y metabólicos derivados de las muestras de sangre de 24 individuos sanos, el equipo creó "modelos cinéticos de células completas" de los glóbulos rojos para cada persona.
Un modelo cinético es aquel que simula las reacciones químicas de un sistema, en este caso, una célula, y tiene en cuenta variables tales como las tasas de esas reacciones y los niveles cambiantes de los productos de las reacciones (en este caso, metabolitos) .
Los investigadores hicieron varios descubrimientos útiles sobre cómo tipificar a los individuos en el nivel de los glóbulos rojos. Por ejemplo, al observar los metabolitos como indicadores de la individualidad (es decir, el genotipo), encontraron que "las constantes de velocidad cinética personalizadas, en lugar de los niveles de metabolitos, representan mejor el genotipo".
También utilizaron los modelos para identificar a las personas con riesgo de anemia inducida por ribavirina, un medicamento utilizado para tratar la hepatitis C, y cómo la variación genética puede proteger contra este efecto secundario. La anemia inducida por ribavirina ocurre en el 8-10% de los pacientes, causa una caída en sus glóbulos rojos.
El equipo quiere usar el modelo para identificar regiones específicas en el glóbulo rojo que son responsables de este efecto secundario. Dicen que también puede predecir cómo las reacciones de los pacientes individuales cambian con el tiempo.
Los investigadores dicen que ahora necesitan probar su idea construyendo modelos para grupos mucho más grandes, cientos de personas en lugar de docenas. Sin embargo, el Prof. Palsson concluye:
"Este estudio es un paso adelante en la demostración de que los pacientes pueden ser tratados con precisión en función de su composición genética".
Él y sus colegas planean ampliar su enfoque a las células plaquetarias: son más complejas que los glóbulos rojos. Eventualmente, quieren modelar las células del hígado, porque ese es el órgano donde se descomponen la mayoría de las drogas y donde surgen la mayoría de los efectos secundarios.
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