Los cócteles de medicamentos, como los que se usan para tratar el cáncer, son mejores cuando se mezclan los ingredientes adecuados en las proporciones correctas, al igual que las versiones alcohólicas que se ofrecen en el bar local. Y al igual que los cócteles que normalmente bebemos, la suma de las partespueden ser mejores que los ingredientes por sí solos, o podemos quedarnos con efectos secundarios no deseados. Publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS , un nuevo modelo desarrollado en el grupo del profesor Uri Alon del Departamento de Biología Celular Molecular del Instituto Weizmann de Ciencias puede simplificar el proceso de identificación de las mezclas óptimas para cócteles de fármacos, incluso cuando se llama a una gran cantidad de ingredientespara.
Los cócteles de medicamentos, tanto antibióticos como contra el cáncer, se utilizan cada vez más porque, entre otras cosas, atacar simultáneamente las células patógenas con varios métodos diferentes puede reducir el riesgo de resistencia a los medicamentos. Y los médicos y las empresas farmacéuticas están interesados en el avance de"mixología" de medicamentos porque puede ayudar a crear aplicaciones novedosas para los medicamentos existentes, ya que los nuevos son costosos de desarrollar y lentos para llegar al mercado.
Pero la combinación de fármacos no suele dar como resultado la suma de sus efectos. Por ejemplo, un fármaco puede alertar a los mecanismos en una célula que bombean los otros fármacos fuera de la célula, cambiando así la dosis a la que se administrarán los otros fármacos.Por el contrario, los efectos secundarios pueden acumularse, por lo que los investigadores a menudo quieren identificar la dosis más baja posible de un fármaco determinado. Y con cuatro o más fármacos añadidos en cócteles de quimioterapia, la cantidad de combinaciones y dosis posibles es astronómica:Sería imposible probarlos todos para llegar a la combinación óptima. Este obstáculo se conoce como el "problema de explosión combinatoria".
La combinación de drogas generalmente no resulta solo en la suma de sus efectos Debido al problema de la explosión combinatoria, dicen los estudiantes de investigación Anat Zimmer e Itay Katzir, quienes dirigieron el estudio, los cócteles de drogas a menudo se inventan sin una buena manera de predecir el finalZimmer, Katzir y el profesor Alon desarrollaron un método que requiere solo una pequeña cantidad de mediciones en pares de fármacos, evitando así la necesidad de una cantidad astronómica de mediciones.
Las pruebas se realizan en células cancerosas humanas o bacterias cultivadas en placas de laboratorio. El grupo probó cada fármaco, por separado y en pares, para comprender los efectos en varias dosis diferentes. Esto permitió a los investigadores determinar cómo el fármaco A afecta alacciones de la droga B, y viceversa; el nuevo modelo matemático se extrapoló para predecir las interacciones entre tres, cuatro y más drogas en combinación. Pruebas adicionales mostraron que el modelo funciona mejor que los métodos existentes para tratar el problema de la explosión combinatoria;por lo tanto, los investigadores que utilizan el modelo no necesitarían probar todas las combinaciones posibles para llegar a las dosis óptimas en los cócteles de medicamentos.
"Existe una demanda urgente de métodos que puedan predecir cómo funcionarán los cócteles de drogas", dice Katzir. "Este modelo puede eliminar gran parte de las costosas conjeturas del proceso de elaboración de tales cócteles".
"El modelo podría resultar especialmente útil para la medicina personalizada, por ejemplo, en el cáncer, porque cada tumor puede reaccionar de manera diferente a los mismos medicamentos", agrega Zimmer. "Proporciona una manera de mezclar ese cóctel perfecto sin tener que probartodas las combinaciones posibles. "
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Weizmann . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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