Ang pananaliksik na inilathala sa Science Translational Medicine noong Pebrero 2019 ay gumagamit ng isang virtual na pasyente upang masubukan ang gamot, Fevipiprant. (Shutterstock)
A kamakailang pag-aaral nagpapakita na ang isang gamechanger na gamot na tinatawag na Fevipiprant nangangako na babaan ang mga panganib ng mga pasyente sa pagdurusa ng asthma attack at inamin sa isang ospital.
Ito ang unang pagkakataon na ang pagbabawas ng droga ng airway smooth muscle mass - isang pangunahing klinikal na tagapagpahiwatig ng sakit na kalubhaan na nagpapataas ng posibilidad ng mas madalas na pag-atake ng hika at kahit pagkamatay - ay iniulat.
Kasama ni Rod Smallwood, kapwa ng British Royal Academy of Engineering, binuo ko ang mga modelo ng computer na nagpapahintulot sa amin na gayahin ang mga resulta mula sa isang Phase 2 clinical trial - upang mahulaan ang mga resulta ng therapy sa mga pasyente.
Ang orihinal na pagsubok ay pinangunahan ng Christopher Brightling, klinikal na propesor sa gamot sa paghinga sa Unibersidad ng Leicester at ang punong tagapagtatag ng European Lung Foundation AirPROM.
Ang asthma ay lalong karaniwan
Ang sakit ay nakakaapekto sa paligid ng 339 milyong katao sa buong mundo, pagpatay ng maraming bilang 1,000 mga tao araw-araw, ayon sa Ulat ng Pandaigdigang Hika 2018.
Ang pagtaas ng hika ay tumaas, na ang mga low- at middle-income na mga bansa ay naghihirap ng karamihan - sa bahagi, dahil ang mga mahahalagang gamot ay hindi magagamit, hindi mapagkakatiwalaan o hindi mapagkakatiwalaan na kalidad.
Ang asthma ay sanhi ng komplikadong hanay ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga pasyente, mga selula at kapaligiran ng pasyente na humantong sa isang pagtaas sa makinis na daanan ng muscle mass: isang proseso na tinutukoy bilang "remodeling."
Ang isang tao ay nagsusuot ng mask sa kalusugan sa skytrain sa Bangkok, Thailand, noong Pebrero 2019, upang bantayan laban sa polusyon sa hangin at alikabok. (Shutterstock)
Ang aming mga daanan ng hangin ay binubuo ng maraming iba't ibang mga uri ng cell na umiiral nang sama-sama sa isang mataas na order ng estado. Ang air lumen ay may linya sa mga epithelial cells at, sa loob pa, ang mesenchyme. Ang huli ay naglalaman ng mga selula ng kalamnan na nagdaragdag sa masa sa panahon ng hika. Ang isa pang mahalagang tampok ng panghimpapawid na daan ay ang mga nagpapaalab na selula na hinihikayat sa kaganapan ng isang banyagang hamon (tulad ng isang allergen o virus).
Sa kalusugan, ang tatlong elementong ito ay gumagana nang magkakasundo upang matiyak ang epektibong airflow at angkop na tugon sa mga panlabas na hamon. Sa hika, ang mga maharmonya na pakikipag-ugnayan na ito ay nakompromiso, na nagreresulta sa nadagdagang kalamnan mass.
Ang pag-develop ng isang diskarte sa tunog upang gamutin ang hika ay nangangailangan ng tumpak na pag-unawa sa mga salik na nakakatulong sa paglitaw ng sakit. Hindi namin maaaring makamit ito sa pamamagitan ng pag-eeksperimento mag-isa dahil maraming mga kadahilanan ay nakakatulong sa sakit. Sa mga matematikal na mga modelo, maaari naming gamitin ang mga pagpapalagay upang makatulong na mabawasan ang pagiging kumplikado ng sistema.
Gumawa kami ng isang 'virtual na pasyente'
Sa klinikal na pagsubok, ang Fevipiprant ay sinusunod bawasan ang bilang ng nagpapakalat na mga selula at mass ng kalamnan.
Upang maunawaan kung paano, Nakagawa ako ng isang matematikal na modelo na pinagsama ang epithelial, mesenchymal at nagpapaalab na elemento - upang maunawaan kung ano ang responsable para sa remodeling ng daanan ng hangin habang nasa hika.
Ginamit ko ang isang bagay na tinatawag "Agent-based modeling" - isang diskarte sa matematika na nakasalalay sa tuntunin-nagtatakda ng namamahala na mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng iba't ibang mga elemento ng modelo.
Nakagawa ako ng isang "virtual na pasyente" na may matinding hika at binigyan sila ng mga virtual na gamot. Tinitiyak ko na ang modelo ay nakakuha ng biological na katotohanan sa pamamagitan ng unang pagbibigay ng virtual na Mepolizumab, na pumatay ng mga nagpapakalat na selula sa mga daanan ng hangin. Ang virtual na pasyente na pagganap ay pare-pareho sa mga resulta ng klinikal.
Pagkatapos ay ibinigay ko ang virtual na pasyente na Fevipiprant. Habang nagpakita ito ng parehong halaga ng pagbawas sa nagpapadalang mga selula tulad ng klinikal na pagsubok, nabigo ito upang ipakita ang parehong halaga ng pagbawas sa kalamnan mass bilang naobserbahang clinically.
Ito ang dahilan kung bakit ang Fevipiprant ay hindi kumilos sa pamamagitan ng pagbabawas ng pamamaga nang mag-isa, kundi sa pamamagitan ng direktang epekto sa kalamnan mass. Mga eksperimento na isinasagawa ng Ruth Saunders sa University of Leicester, na may mga selula ng kalamnan na kinuha mula sa mga pasyente ay iminungkahi na ang Fevipiprant ay nagbawas ng pangangalap ng mga selula na tinatawag na myofibroblasts, na nagdaragdag sa masa ng kalamnan sa panahon ng remodeling.
Kapag ang pangalawang tampok na ito ay idinagdag sa modelo, ang naobserbahang pagbawas sa mass ng kalamnan ng virtual na pasyente ay pare-pareho sa clinical data.
Bawasan ang pag-asa sa mga steroid
Ang fevipiprant ay maaaring isang potensyal na therapy upang mapabuti ang remodeling ng daanan sa hika.
Ang paggamit ng gamot na ito ay maaaring magpapahintulot sa mga pasyente na mabawasan ang kanilang pagtitiwala sa mga steroid na may mataas na dosis, na ang mga epekto ay kinabibilangan ng timbang, diyabetis at mataas na presyon ng dugo.
Pangalawa, ang "virtual na pasyente" ay maaaring maglaro ng isang papel sa disenyo at pag-optimize ng gamot, potensyal na pagpapababa ng mga gastos sa pag-develop ng gamot.
Bagaman ito ay nangangailangan ng karagdagang pagsusuri sa iba pang mga therapies, ito ay isang milyahe sa mga partikular na modelo ng pasyente at nangangako ng isang bagong panahon ng katumpakan sa loob ng gamot sa paghinga.
Tungkol sa Ang May-akda
Himanshu Kaul, Postdoctoral Fellow, University of British Columbia
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay Books
at InnerSelf Market at Amazon
