Vedci môžu byť schopní zachytiť problémy, ako je tento, skôr v procese vývoja liekov, keď lieky prechádzajú z testovania na zvieratách do klinických štúdií, s novým výpočtovým modelom vyvinutým výskumníkmi z Purdue University a Massachusetts Institute of Technology.
Vedci nazývajú model „TransComp-R“. V štúdii publikovanej v Vedecká signalizácia , použili model na identifikáciu prehliadaného biologického mechanizmu, ktorý je pravdepodobne zodpovedný za rezistenciu pacienta na infliximab.
Takýto mechanizmus je ťažké zachytiť v predklinickom testovaní nových liekov, pretože zvieracie modely ľudských chorôb môžu mať rôzne biologické procesy, ktoré spôsobujú chorobu alebo reakciu na terapiu. To sťažuje preklad pozorovaní z pokusov na zvieratách do biologických kontextov človeka.
Tento model by mohol pomôcť lepšie určiť, ktoré lieky by sa mali presunúť z testovania na zvieratách na ľudí. Ak existuje dôvod, prečo liek zlyhá, ako mechanizmus rezistencie, ktorý nebol zrejmý zo štúdií na zvieratách, potom by to tento model potenciálne mohol odhaliť a pomôcť usmerniť, ako by malo byť zriadené klinické skúšanie. “
Doug Brubaker, Odborný asistent biomedicínskeho inžinierstva, Purdue University
Brubaker viedol vývoj a testovanie tohto modelu ako postdoktorandský spolupracovník na MIT.
TransComp-R konsoliduje tisíce meraní zo zvieracieho modelu do niekoľkých súradníc údajov na porovnanie s ľuďmi. Zmenšené údaje vysvetľujú najrelevantnejšie zdroje biologických rozdielov medzi zvieracím modelom a ľuďmi.
Odtiaľ, vedci by mohli vycvičiť ďalšie sady modelov na predpovedanie reakcie človeka na terapiu v zmysle týchto súradníc údajov zo zvieracieho modelu.
Pre infliximab, údaje z myšieho modelu a človeka sa nezhodovali, pretože išlo o rôzne typy biologických meraní. Údaje o myšom modeli prišli vo forme črevných bielkovín, keďže údaje od pacientov boli dostupné iba vo forme exprimovaných génov, nezrovnalosti, ktorú dokázal spoločnosť TransComp-R odstrániť.
TransComp-R pomohol Brubakerovmu tímu nájsť odkazy v dátach smerujúcich k mechanizmu odporu u ľudí.
Tím spolupracoval s vedcami z Vanderbiltovej univerzity na testovaní predpovedaného mechanizmu pri črevných biopsiách od pacienta s Crohnovou chorobou a potom na experimentoch v ľudských imunitných bunkách.
Vedci použili jednobunkové sekvenovanie vzorky od pacienta s Crohnovou chorobou odolnou voči infliximabu na identifikáciu bunkových typov exprimujúcich gény súvisiace s mechanizmom rezistencie predpovedaným pomocou TransComp-R.
Potom ošetrili imunitné bunky infliximabom a inhibítorom receptora, ktorý model identifikoval ako súčasť mechanizmu rezistencie. Experiment ukázal, že inhibícia receptora zvyšuje protizápalové účinky infliximabu, umožniť lieku byť účinnejším, pretože by mohol lepšie kontrolovať zápal.
Po dodatočnom testovaní s cieľom nájsť spôsob, ako presnejšie zmerať značky tohto mechanizmu odporu, lekári by mohli použiť informácie o reakcii na lieky na určenie, či pacient potrebuje iný priebeh liečby.
Od tejto štúdie, Brubaker spolupracuje so svojou bývalou výskumnou skupinou na MIT na použití matematického rámca za TransComp-R na identifikácii myších modelov predpovedajúcich biológiu Alzheimerovej choroby a imunitných podpisov účinnosti vakcíny v štúdiách na zvieratách kandidátov na vakcínu COVID-19.
„Samotný rámec modelovania môže byť repurposed na rôzne druhy zvierat, rôzne oblasti chorôb a rôzne otázky, „Povedal Brubaker.“ Zistenie, kedy to, čo vidíme na zvieratách, nesúvisí s tým, čo sa deje u ľudí, môže ušetriť veľa času, celkové náklady a úsilie v procese vývoja liekov. “
Kód TransComp-R je k dispozícii na serveri MathWorks File Exchange (ID:77987). Brubaker získal finančné prostriedky na tento výskum od strategického centra pre inovácie Program skúmania nových terapeutických konceptov spoločnosti Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals.
Strategizácia pripravenosti detskej zdravotnej starostlivosti na druhú vlnu pandémie COVID-19
Hoci pandémia COVID-19 má zatiaľ relatívne malý vplyv na detskú populáciu, obáva sa, že druhá vlna, ktorá už prebieha v mnohých častiach sveta, si môže v zimnom období vybrať svoju daň na mladých i st
Nezdravý črevný mikrobióm znižuje synaptické prerezávanie mozgu,
zhoršuje učenie Nová štúdia Weill Cornell Medicine a Cornell University prišla s ďalším vysvetlením, ako črevné mikróby komunikujú s mozgovými neurónmi. Štúdium, uverejnené v časopise Príroda 23. ok
Črevné a orálne mikrobiómy predpovedajú závažnosť ochorenia COVID-19
Jednou z otázok, ktoré počas prebiehajúcej pandémie koronavírusovej choroby 2019 (COVID-19) stále zostávajú nezodpovedané, bolo, prečo existuje výrazný model hit-and-miss, pokiaľ ide o závažné choroby
