Сообщение об ошибке

User warning: The following theme is missing from the file system: WORKING_COPY. For information about how to fix this, see the documentation page. в функции _drupal_trigger_error_with_delayed_logging() (строка 1156 в файле /home/insysbi8/insysbio.com/docs/includes/bootstrap.inc).

Математическое моделирование помогло выявить неинформативный биомаркер aстмы

 

Москва, Россия – 29 Ноября 2016. Институт Системной Биологии (www.insysbio.ru), пионер в области биологического моделирования, представляет работу, выполненную совместно с учеными MedImmune и AstraZeneca – лидерами фармацевтической индустрии. Исследование, опубликованное в журнале CPT Pharmacometrics & Systems Pharmacology, демонстрирует как системно-фармакологическое моделирование может помочь в выборе маркеров для оценки эффективности нового класса препаратов от астмы.

Эозинофилы, как лейкоцитарные клетки, отвечают за воспаление тканей при патологических процессах в организме. Основной причиной отека дыхательных путей при астме является инфильтрация - значительное увеличение в тканях легких и бронх количества эозинофилов. Исторически так сложилось, что типичным маркером (индикатором) развития астмы в клинической практике стало увеличенное количество эозинофилов в крови, хотя этот показатель далеко не всегда прямо отражает увеличение количества эозинофилов в дыхательных путях. В последнее время появился новый класс препаратов от астмы - анти-интерлейкины – специфические белки-антитела, распознающие и блокирующие молекулы-цитокины, которые активируют производство и транспорт эозинофилов в организме. Подобные лекарства либо только появляются на рынке, либо находятся на последних стадиях разработки. К их числу относятся и исследованные в работе препараты: тралокинумаб, лебрикизумаб (анти-интерелекин-13) и меполизумаб (анти-интерлекин-5). В клинических испытаниях все эти антитела показали хорошие результаты с одной лишь разницей: использование тралокинумаба и лебрикизумаба приводило к увеличению концентрации эозинофилов в крови пациентов. То есть препараты могли быть охарактеризованы как менее эффективные в условиях использования классического подхода выбора биомаркеров.

Эта статья рассказывает о применении комплексной модели, разработанной ведущими учеными ИСБ. Исследовательская группа собрала опубликованные данные о процессах и цитокинах влияющих на то, как эозинофилы распределяются между кровью и тканями дыхательных путей. На основе полученной информации была построена модель примерно из 20 дифференциальных уравнений, отражающая ключевые механизмы клеточной динамики эозинофилов. Модель довольно точно описывала взаимодействия участников клеточных процессов в организме здорового или больного человека на всех стадиях жизненного цикла эозинофилов: созревании, миграции, активации и смерти.

Расчеты, проведенные с помощью модели, позволили ученым исследовать влияние выше упомянутых препаратов на эофзинофилы. Оказалось, увеличение количества эозинофилов в крови от использования тралокинумаба (препарата от астмы компании MedImmune) происходит из-за того, что лекарство блокирует их миграцию (переход) в легкие. Это, в свою очередь, предотвращает воспаление тканей дыхательных путей. Предсказания модели соответствовали данным клинических испытаний, которые исходно для калибровки модели не использовались. Это еще раз подтвердило корректность составленной модели.

Татьяна Карелина, руководитель исследовательской группы: «Фактически, увеличение количества эозинофилов в крови есть прямое следствие правильного действия препарата в легких. То есть мы можем говорить, что этот показатель не может быть информативным для пациентов-астматиков, использующих для лечения анти-интерлейкин 13».

Вторым преимуществом использования этой модели в исследовании оказалась возможность «создавать» виртуальных пациентов. Вариация ключевых параметров в буквальном смысле позволила воссоздать тысячи людей с индивидуальной чувствительностью к приему препаратов от астмы. Использование этой виртуальной группы помогло ученым верифицировать другой биомаркер астмы – уровень содержания в плазме периостина, молекулы отвечающей за миграцию эозинофилов из крови в дыхательные пути. В результате моделирования все пациенты разделились на две группы согласно количеству периостина. При этом модель показала, что для пациентов с более высоким уровнем периостина в крови тралокинумаб может оказаться более эффективным. То есть, количество периостина в плазме может являться маркером для отбора пациентов, которым этот препарат поможет с наибольшей вероятностью.

Олег Дёмин, генеральный директор Института Системной Биологии: «Это статья о страхе. Системно-фармакологическая модель позволила нам объяснить, что не стоит бояться высокого уровня эозинофилов в крови при лечении подобными препаратами. Кроме того, нам удалось дать математическое обоснование для биомаркеров астмы, выбранных когда-то эмпирически».

Ссылка на статью: https://dx.doi.org/10.1002/psp4.12129

Об Институте Системной Биологии:

«Институт системной биологии» (ИСБ, www.insysbio.ru) – ведущая российская R&D компания, предоставляющая услуги по разработке математических моделей и их применению для исследования и создания лекарственных препаратов. ИСБ является одним из мировых пионеров в области системно фармакологического (Quantitative Systems Pharmacology - QSP) моделирования и работает на рынке уже более 10 лет. Основная задача компании – помогать клиентам принимать верные решения на критических стадиях разработки лекарственных препаратов. ИСБ постоянно совершенствует свои методики и выпускает собственные программные продукты для биологического моделирования. Кроме того, компания ведет работу со студентами и аспирантами, формируя и развивая профессиональную среду QSP-модельеров. На счету организации большое количество научных публикаций, выступления на крупнейших международных и российских научных конференциях. Инновационный подход, применяемый в ИСБ, уже стал неотъемлемой частью процесса разработки новых лекарственных препаратов нашими стратегическими партнерами: к настоящему моменту завершено более 100 проектов с компаниями-лидерами фармацевтической промышленности.


Максимова Мария, media@insysbio.ru

Tags: 
публикации
пресс-релиз