Az első ilyen számítógépes modell egy klinikai vizsgálatot szimulál, amelyben két Alzheimer-gyógyszert értékelnek

Az első ilyen számítógépes modell egy klinikai vizsgálatot szimulál, amelyben két Alzheimer-gyógyszert értékelnek

Becslések szerint 6,2 millió 65 éves és idősebb amerikai él Alzheimer-kórral. Az Országos Alzheimer-kórszövetség előrejelzése szerint ez a szám 2060-ra 13,8 millióra emelkedik, hacsak nem dolgoznak ki olyan orvosi áttöréseket, amelyek megakadályozzák, lassítják vagy gyógyítják a legyengítő betegséget.

A tudósok egy lépéssel közelebb kerülhetnek ehhez az áttöréshez annak az egyedülálló számítógépes modellnek köszönhetően, amely sikeresen szimulált egy klinikai vizsgálatot, amely az Alzheimer-kór (AD) számos kezelésének hatékonyságát értékelte.

"Ezt virtuális klinikai vizsgálatnak nevezzük, mert valódi, azonosítatlan páciensadatokat használtunk az egészségügyi eredmények szimulálására" - mondta Wenrui Hao, a Penn State matematika docense, a PLoS Computational Biology folyóirat szeptemberi számában megjelent tanulmány vezető szerzője és fő vizsgálója. "Amit találtunk, az szinte pontosan összhangban van a korábbi klinikai vizsgálatok eredményeivel, de mivel virtuális szimulációt használtunk, megvolt az a további előnyünk, hogy közvetlenül össze tudtuk hasonlítani a különböző gyógyszerek hatékonyságát hosszabb vizsgálati időszakok során."

Klinikai és biomarkeradatok felhasználásával a kutatók számítási ok-okozati modellt hoztak létre az FDA által jóváhagyott aducanumab kezelés virtuális próbáinak, valamint egy másik, jelenleg vizsgált ígéretes terápia, a donanemab virtuális kísérleteinek elvégzésére. A két gyógyszer az első olyan kezelések közé tartozik, amelyek közvetlenül a betegség okán fejtik ki hatásukat, nem csak a tüneteket.

A kutatók a vizsgálati időkeretet középtávú (78 hét) és hosszú távú (10 év) periódusokra is meghatározták az aducanumab esetében az alacsony dózisú (6 mg/kg) és a nagy dózisú (10 mg/kg) adagolási rendekkel, a donanemab esetében pedig az egyszeri adagolási renddel (1400 mg). Ezek ugyanazok a dózisok, amelyeket az FDA jóváhagyásához használt humán kísérletekben használtak.

Eredményeik megerősítették azt, amit a tényleges klinikai vizsgálatok során találtak. Mindkét gyógyszer nagymértékben és tartósan eltávolította a béta-amiloid plakkokat, az Alzheimer-kórban szenvedők agyában található peptidet. A csapat azt is megállapította, hogy mindkét kezelés kis mértékben csökkentette a betegek kognitív hanyatlását, bár a donanemab valamivel hatékonyabb volt, mint az aducanumab egy szimulált 10 éves periódusban.

Mivel több mint 10 anti-amiloid terápia van fejlesztés alatt, fontos kérdés, hogy melyik a jobb. Gyakran több tízmillió dollárba és sok évbe telik a gyógyszerek egymás melletti összehasonlítása. Tanulmányunk kimutatta, hogy ennek a két amiloid-ellenes gyógyszernek a kognitív hanyatlás lassítására gyakorolt ​​hatása valójában meglehetősen szerény – és későn adva szinte észrevehetetlen.”

Dr. Jeffrey Petrella, radiológia professzor és a Duke Egyetem Alzheimer Képalkotó Kutatólaboratóriumának igazgatója

E-könyv a laboratóriumi diagnosztikáról és automatizálásról

Összeállítás az elmúlt év legjobb interjúiból, cikkeiről és híreiről. Töltse le a másolatot még ma

Dr. Jeffrey Petrella a tanulmány munkatársa és társkutatója.

Petrella elmagyarázta, hogy az orvosi közösségben még mindig vannak kérdések az amiloid plakkok eltávolításának hatékonyságával kapcsolatban, és hogy a havonta intravénásan adott kezelés valóban megelőzi vagy késlelteti-e a kognitív hanyatlást.

"Ez a bizonytalanság az AD-kezelések más osztályaiban végzett kísérletek 99 százalékos sikertelenségével együtt az AD-hez vezető összetett mechanizmusok hiányos megértésében gyökerezik, és abban, hogy a betegség progressziója és a kezelésre adott válasz hogyan változhat egyénenként" - írják a kutatók. "Ezért valószínű, hogy a személyre szabott kezelésnek központi szerepet kell játszania az AD-s betegek jövőbeni kezelésében és tanácsadásában."

A kutatók modelljüket felhasználva személyre szabott kezelési terveket is kidolgoztak az egyes virtuális betegek számára, figyelembe véve az anti-amiloid terápia lehetséges mellékhatásait, mint például az agyduzzanat és vérzés, fejfájás, szédülés, hányinger, zavartság és látásproblémák. A csapat eredményei azt mutatják, hogy az optimális kezelési rend fokozatosan növeli az adagot, amíg el nem éri a maximális dózist, és stabil állapotban folytatódik.

"Célunk az volt, hogy minimalizáljuk a kognitív hanyatlást, miközben minimalizáljuk a kezelési dózist a kapcsolódó mellékhatások korlátozása érdekében" - mondta Suzanne Lenhart, a Tennessee-i Egyetem (Knoxville) kancellár matematika professzora, aki a tanulmányon dolgozott. "Modellünk idővel jelzi a gyógyszer optimális kezelési szintjét, de ami talán még fontosabb, hogy minden páciens számára optimális, személyre szabott kezelési tervet fog biztosítani."

Az általuk kifejlesztett keretrendszer segítségével a kutatók ezentúl arra törekednek majd, hogy számítási modellezést alkalmazzanak az optimális kezelés érdekében más, jelenleg kiértékelés alatt álló egyszeri és kombinált AD-terápiákra, és amint elérhetővé válnak, beépítsék modelljükbe a klinikai vizsgálatokból származó új adatokat.

A kutatók elismerték, hogy az ilyen virtuális tanulmányok számos bizonyítékon alapuló feltételezést tartalmaznak a betegség patogenezisére, a terápiás mechanizmusokra, a mellékhatásokra és számos egyéb olyan tényezőre vonatkozóan, amelyek befolyásolhatják a kimenetelt.

"Ezen korlátok ellenére ez az első lépés a testre szabott klinikai vizsgálatok felé" - mondta Petrella. "Megmutattuk, hogy ez a fajta modell működhet. Úgy képzelem, hogy precíziós eszközként használják a tényleges klinikai vizsgálatok javítására, valamint az egyes betegek adagjainak és kombinációinak optimalizálására."

A munkát a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatta.

Forrás:

Pennsylvania

Referencia:

Hao, W. és mtsai. (2022) Optimális anti-amiloid béta terápia az Alzheimer-kór számára személyre szabott matematikai modellen keresztül. PLOS számítási biológia. doi.org/10.1371/journal.pcbi.1010481.

.