Prvi računalni model te vrste simulira kliničko ispitivanje u kojem se procjenjuju dva lijeka za Alzheimerovu bolest

Prvi računalni model te vrste simulira kliničko ispitivanje u kojem se procjenjuju dva lijeka za Alzheimerovu bolest

Procjenjuje se da 6,2 milijuna Amerikanaca u dobi od 65 i više godina živi s Alzheimerovom bolešću. Nacionalna udruga za Alzheimerovu bolest predviđa da će taj broj porasti na 13,8 milijuna do 2060. osim ako se ne razviju medicinska otkrića koja bi spriječila, usporila ili izliječila ovu iscrpljujuću bolest.

Znanstvenici su možda jedan korak bliže takvom otkriću zahvaljujući jedinstvenom računalnom modelu koji je uspješno simulirao kliničko ispitivanje u kojem se procjenjuje učinkovitost nekoliko tretmana za Alzheimerovu bolest (AD).

"Ovo nazivamo virtualnim kliničkim ispitivanjem jer smo koristili stvarne, deidentificirane podatke o pacijentima za simulaciju zdravstvenih ishoda", rekao je Wenrui Hao, izvanredni profesor matematike na Penn Stateu koji je glavni autor i glavni istraživač studije objavljene u rujanskom izdanju časopisa PLoS Computational Biology. "Ono što smo otkrili gotovo je potpuno u skladu s rezultatima prethodnih kliničkih ispitivanja, ali budući da smo koristili virtualnu simulaciju, imali smo dodatnu prednost mogućnosti izravne usporedbe učinkovitosti različitih lijekova tijekom dužih razdoblja ispitivanja."

Koristeći kliničke podatke i podatke o biomarkerima, istraživači su stvorili računalni kauzalni model za provođenje virtualnih ispitivanja liječenja aducanumabom koje je odobrila FDA, kao i druge obećavajuće terapije koja se trenutno ispituje, donanemaba. Ova su dva lijeka među prvim tretmanima osmišljenima za izravno djelovanje na uzrok bolesti, a ne samo na liječenje simptoma.

Istraživači su postavili vremenski okvir studije i za srednjoročna (78 tjedana) i za dugoročna (10 godina) razdoblja s niskim dozama (6 mg/kg) i visokim dozama (10 mg/kg) za adukanumab, te za režim s jednom dozom (1400 mg) za donanemab. To su iste doze korištene u ispitivanjima na ljudima za odobrenje FDA.

Njihovi rezultati potvrdili su ono što je pronađeno u stvarnim kliničkim ispitivanjima. Oba lijeka imala su velik i trajan učinak na uklanjanje beta-amiloidnih plakova, peptida koji se nalazi u mozgu ljudi s Alzheimerovom bolešću. Tim je također otkrio da oba tretmana imaju mali učinak na usporavanje kognitivnog pada pacijenata, iako je donanemab bio malo učinkovitiji od adukanumaba tijekom simuliranog 10-godišnjeg razdoblja.

S više od 10 anti-amiloidnih terapija u razvoju, važno je pitanje koja je bolja. Često su potrebni deseci milijuna dolara i mnoge godine da se provede usporedna usporedba lijekova. Naša je studija pokazala da je učinak ova dva lijeka protiv amiloida na usporavanje kognitivnog pada zapravo prilično skroman – i gotovo neprimjetan ako se daju kasno.”

Dr. Jeffrey Petrella, profesor radiologije i direktor Laboratorija za istraživanje Alzheimerove slike, Sveučilište Duke

e-knjiga o laboratorijskoj dijagnostici i automatizaciji

Kompilacija najboljih intervjua, članaka i vijesti iz prošle godine. Preuzmite kopiju danas

Dr. Jeffrey Petrella je suradnik i ko-glavni istraživač studije.

Petrella je objasnio da u medicinskoj zajednici još uvijek postoje pitanja o učinkovitosti uklanjanja amiloidnih naslaga i sprječava li liječenje, koje se daje mjesečno intravenozno, zapravo ili odgađa kognitivni pad.

"Ova nesigurnost, u kombinaciji s 99-postotnom stopom neuspjeha ispitivanja drugih klasa liječenja AD-a, ukorijenjena je u nepotpunom razumijevanju složenih mehanizama koji dovode do AD-a i kako napredovanje bolesti i odgovor na liječenje mogu varirati od pojedinca do pojedinca", pišu istraživači. "Stoga je vjerojatno da će personalizirano liječenje morati igrati središnju ulogu u budućem liječenju i savjetovanju pacijenata s AD-om."

Istraživači su također koristili svoj model za razvoj personaliziranih planova liječenja za pojedinačne virtualne pacijente, uzimajući u obzir moguće nuspojave anti-amiloidne terapije, kao što su oticanje mozga i krvarenje, glavobolje, vrtoglavica, mučnina, zbunjenost i problemi s vidom. Rezultati tima pokazuju da optimalni režim liječenja postupno povećava dozu dok se ne postigne maksimalna doza i nastavi u stabilnom stanju.

"Naš cilj je bio minimizirati kognitivno opadanje dok je doza liječenja smanjena na najmanju moguću mjeru kako bismo ograničili povezane nuspojave", rekla je Suzanne Lenhart, kancelarova profesorica matematike na Sveučilištu Tennessee, Knoxville, koja je radila na studiji. "Naš model će pokazati optimalnu razinu liječenja lijekom tijekom vremena, ali možda još važnije, pružit će optimalni personalizirani plan liječenja za svakog pacijenta."

Koristeći okvir koji su razvili, istraživači će sada nastojati primijeniti računalno modeliranje za optimalno liječenje na druge pojedinačne i kombinirane terapije AD koje se trenutno procjenjuju i uključiti nove podatke iz kliničkih ispitivanja u svoj model čim budu dostupni.

Istraživači su priznali da takve virtualne studije uključuju brojne pretpostavke utemeljene na dokazima u vezi s patogenezom bolesti, terapijskim mehanizmima, nuspojavama i nizom drugih čimbenika koji bi mogli utjecati na ishod.

"Unatoč ovim ograničenjima, ovo je prvi korak prema prilagođenim kliničkim ispitivanjima", rekao je Petrella. "Pokazali smo da ova vrsta modela može funkcionirati. Zamišljam da se koristi kao precizan alat za poboljšanje stvarnih kliničkih ispitivanja i optimiziranje doza i kombinacija lijekova za pojedinačne pacijente."

Rad je podržala Nacionalna zaklada za znanost.

Izvor:

Pennsylvania

Referenca:

Hao, W. i sur. (2022.) Optimalna anti-amiloidna beta terapija za Alzheimerovu bolest putem personaliziranog matematičkog modela. PLOS računalna biologija. doi.org/10.1371/journal.pcbi.1010481.

.