Pirmasis tokio tipo kompiuterinis modelis imituoja klinikinį tyrimą, kuriame vertinami du vaistai nuo Alzheimerio ligos

Pirmasis tokio tipo kompiuterinis modelis imituoja klinikinį tyrimą, kuriame vertinami du vaistai nuo Alzheimerio ligos

Apytiksliai 6,2 milijono 65 metų ir vyresnių amerikiečių gyvena su Alzheimerio liga. Nacionalinė Alzheimerio asociacija prognozuoja, kad iki 2060 m. šis skaičius išaugs iki 13,8 mln., nebent bus sukurti medicininiai laimėjimai, kurie užkirstų kelią, sulėtintų ar išgydytų sekinančią ligą.

Dėl unikalaus kompiuterinio modelio, kuris sėkmingai imitavo klinikinį tyrimą, įvertinantį kelių Alzheimerio ligos (AD) gydymo būdų veiksmingumą, mokslininkai gali būti vienu žingsniu arčiau tokio proveržio.

„Mes tai vadiname virtualiu klinikiniu tyrimu, nes naudojome tikrus, neidentifikuotus pacientų duomenis, kad imituotume sveikatos rezultatus“, – sakė Penn State matematikos docentas Wenrui Hao, kuris yra žurnalo PLoS Computational Biology rugsėjo mėnesio numeryje paskelbto tyrimo pagrindinis autorius ir pagrindinis tyrėjas. „Tai, ką mes nustatėme, beveik tiksliai atitinka ankstesnių klinikinių tyrimų rezultatus, bet kadangi naudojome virtualų modeliavimą, turėjome papildomą pranašumą, nes galėjome tiesiogiai palyginti skirtingų vaistų veiksmingumą ilgesniais bandymų laikotarpiais.

Naudodami klinikinius ir biologinių žymenų duomenis, mokslininkai sukūrė skaičiavimo priežastinį modelį, skirtą atlikti virtualius FDA patvirtinto gydymo aducanumabo tyrimus, taip pat kitą šiuo metu tiriamą perspektyvią terapiją, donanemabą. Šie du vaistai yra vieni iš pirmųjų gydymo būdų, skirtų tiesiogiai pašalinti ligos priežastį, o ne tik gydyti simptomus.

Tyrėjai nustatė vidutinės trukmės (78 savaitės) ir ilgalaikio (10 metų) laiko tarpsnius, naudojant mažų (6 mg/kg) ir didelių (10 mg/kg) dozių (10 mg/kg) aducanumabo ir vienkartinės (1400 mg) donanemabo dozes. Tai yra tos pačios dozės, naudojamos FDA patvirtinimo bandymuose su žmonėmis.

Jų rezultatai patvirtino tai, kas buvo nustatyta faktiniuose klinikiniuose tyrimuose. Abu vaistai turėjo didelį ir ilgalaikį poveikį pašalinant beta amiloido plokšteles – peptidą, randamą Alzheimerio liga sergančių žmonių smegenyse. Grupė taip pat nustatė, kad abu gydymo būdai turėjo nedidelį poveikį pacientų pažinimo silpnėjimo lėtėjimui, nors donanemabas buvo šiek tiek veiksmingesnis už aducanumabą per imituotą 10 metų laikotarpį.

Kuriant daugiau nei 10 anti-amiloidinių terapijų, svarbus klausimas yra, kuris iš jų yra geresnis. Dažnai prireikia dešimčių milijonų dolerių ir daug metų, kad būtų galima palyginti vaistus. Mūsų tyrimas parodė, kad šių dviejų vaistų nuo amiloido poveikis pažinimo nuosmukio lėtėjimui iš tikrųjų yra gana nedidelis ir beveik nepastebimas, kai jie vartojami pavėluotai.

Dr. Jeffrey Petrella, radiologijos profesorius ir Duke universiteto Alzheimerio vaizdų tyrimų laboratorijos direktorius

Elektroninė knyga apie laboratorinę diagnostiką ir automatizavimą

Populiariausių praėjusių metų interviu, straipsnių ir naujienų rinkinys. Atsisiųskite kopiją šiandien

Dr. Jeffrey Petrella yra tyrimo bendradarbis ir pagrindinis tyrėjas.

Petrella paaiškino, kad medikų bendruomenėje vis dar kyla klausimų dėl amiloido plokštelių pašalinimo veiksmingumo ir ar gydymas, kuris kas mėnesį skiriamas į veną, iš tikrųjų užkerta kelią pažinimo nuosmukiui ar jį atitolina.

„Šis neapibrėžtumas, kartu su 99 procentų nesėkmingų kitų AD gydymo klasių bandymų rodikliu, yra susijęs su nepilnu sudėtingų mechanizmų, sukeliančių AD, supratimu ir kaip ligos progresavimas ir atsakas į gydymą gali skirtis kiekvienam asmeniui“, – rašo mokslininkai. "Todėl tikėtina, kad individualizuotas gydymas turės atlikti pagrindinį vaidmenį ateityje gydant ir konsultuojant pacientus, sergančius AD."

Tyrėjai taip pat naudojo savo modelį kurdami individualizuotus gydymo planus atskiriems virtualiems pacientams, atsižvelgdami į galimą šalutinį anti-amiloido terapijos poveikį, pvz., smegenų patinimą ir kraujavimą, galvos skausmą, galvos svaigimą, pykinimą, sumišimą ir regėjimo problemas. Grupės rezultatai rodo, kad optimalus gydymo režimas palaipsniui didina dozę, kol pasiekia didžiausią dozę ir tęsia stabilią būseną.

„Mūsų tikslas buvo sumažinti pažinimo nuosmukį, tuo pačiu sumažinant gydymo dozę, kad būtų apribotas susijęs šalutinis poveikis“, - sakė Suzanne Lenhart, Tenesio universiteto (Knoxville) kanclerė matematikos profesorė, dirbusi tyrime. "Mūsų modelis parodys optimalų vaisto gydymo lygį laikui bėgant, bet galbūt dar svarbiau, kad kiekvienam pacientui bus pateiktas optimalus individualus gydymo planas."

Naudodami savo sukurtą sistemą, mokslininkai dabar sieks pritaikyti skaičiavimo modeliavimą optimaliam gydymui kitiems šiuo metu vertinamiems vienkartiniams ir kombinuotiems AD terapijoms ir įtraukti naujus klinikinių tyrimų duomenis į savo modelį, kai tik jie bus prieinami.

Tyrėjai pripažino, kad tokie virtualūs tyrimai apima daugybę įrodymais pagrįstų prielaidų dėl ligos patogenezės, terapinių mechanizmų, šalutinių poveikių ir įvairių kitų veiksnių, galinčių turėti įtakos rezultatui.

"Nepaisant šių apribojimų, tai yra pirmasis žingsnis link pritaikytų klinikinių tyrimų", - sakė Petrella. "Mes parodėme, kad tokio tipo modelis gali veikti. Aš įsivaizduoju, kad jis bus naudojamas kaip tikslus įrankis, skirtas pagerinti faktinius klinikinius tyrimus ir optimizuoti dozes bei vaistų derinius atskiriems pacientams."

Darbą parėmė Nacionalinis mokslo fondas.

Šaltinis:

Pensilvanija

Nuoroda:

Hao, W. ir kt. (2022) Optimalus anti-amiloido beta gydymas Alzheimerio ligai naudojant asmeninį matematinį modelį. PLOS skaičiavimo biologija. doi.org/10.1371/journal.pcbi.1010481.

.