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Des scientifiques développent un modèle qui prédit les effets secondaires des médicaments chez différents patients
Les chercheurs développant un modèle qui prédit comment différentes personnes peuvent réagir au même médicament ont produit un exemple qui modélise les globules rouges à partir des données extraites des échantillons de sang des individus.
Les chercheurs ont créé un modèle cinétique des globules rouges de chaque personne pour prédire comment ils pourraient réagir à un médicament.
L’équipe, de l’Université de Californie à San Diego (UCSD), décrit le modèle et comment ils l’ont testé dans un article publié dans la revue. Systèmes cellulaires.
L'auteur principal Bernhard Palsson, professeur de bioingénierie, déclare:
"Nous ne sommes pas seulement intéressés à prédire l'efficacité d'un médicament, mais aussi ses effets secondaires."
Un médicament peut produire des réactions différentes chez différentes personnes - certains peuvent avoir des effets secondaires, d'autres non.
L'intention du modèle est de trouver un moyen efficace de prédire les effets secondaires d'un médicament avant d'y exposer beaucoup de personnes. Un tel outil serait inestimable pour les développeurs de médicaments - ils pourraient par exemple effectuer un dépistage prédictif avant les essais cliniques.
Le modèle est basé sur le fait que différentes personnes ont différentes variations du même gène et que ces variations affectent la manière dont leur corps métabolise ou traite un médicament.
Le modèle est conçu pour utiliser deux sources de données personnelles - des informations sur le type génétique d'une personne (son génotype) et des informations sur son métabolisme individuel - pour simuler comment un type particulier de cellule du corps peut réagir à un médicament.
Le professeur Palsson explique:
"C'est une approche unique pour obtenir des descriptions personnalisées, prédictives et mécanistes de la physiologie des personnes en fonction de leur composition génétique et métabolique."
Un modèle cinétique des globules rouges d'une personne
Pour l’étude, l’équipe a choisi de modéliser un type simple de cellule humaine facilement disponible à partir d’échantillons sanguins: les globules rouges.
En utilisant des données génétiques et métaboliques dérivées des échantillons de sang de 24 individus en bonne santé, l'équipe a créé des «modèles cinétiques de cellules entières» des globules rouges pour chaque personne.
Un modèle cinétique est celui qui simule les réactions chimiques d'un système - dans ce cas, une cellule - et prend en compte des variables telles que les taux de ces réactions et l'évolution des niveaux des produits des réactions (dans ce cas, les métabolites). .
Les chercheurs ont fait plusieurs découvertes utiles sur la manière de typer les individus au niveau des globules rouges. Par exemple, en examinant les métabolites en tant qu'indicateurs de l'individualité (c'est-à-dire le génotype), ils ont constaté que «les constantes de vitesse cinétiques personnalisées, plutôt que les niveaux de métabolites, représentent mieux le génotype».
Ils ont également utilisé les modèles pour identifier les personnes à risque d'anémie induites par la ribavirine - un médicament utilisé pour traiter l'hépatite C - et comment la variation génétique peut protéger contre cet effet secondaire. L'anémie induite par la ribavirine survient chez 8 à 10% des patients - elle provoque une chute de leurs globules rouges.
L'équipe souhaite utiliser le modèle pour identifier des régions spécifiques des globules rouges responsables de cet effet secondaire. Ils affirment qu'il peut également être en mesure de prédire l'évolution des réactions de chaque patient au fil du temps.
Les chercheurs disent qu'ils doivent maintenant tester leur idée en construisant des modèles pour des groupes beaucoup plus importants, des centaines plutôt que des dizaines de personnes. Néanmoins, le professeur Palsson conclut:
"Cette étude est un pas en avant pour démontrer que les patients peuvent être traités avec précision en fonction de leur composition génétique."
Lui et ses collègues envisagent d'étendre leur approche aux cellules plaquettaires - ils sont plus complexes que les globules rouges. Finalement, ils veulent modéliser les cellules du foie, car c'est l'organe où la plupart des médicaments sont dégradés et où la plupart des effets secondaires se produisent.
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