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Los científicos de Kobe desarrollan el modelo matemático para predecir efectos secundarios del medicamento para el cáncer

Un equipo de investigación en el hospital de la universidad de Kobe ha iluminado más lejos la probabilidad de los efectos secundarios del medicamento para el cáncer que pueden ocurrir debido a las mutaciones genéticas en la enzima de droga-metabolización. Las personas llevadas por el Dr. TAKAOKA Yutaka también desarrollaron un modelo matemático usando los resultados de los análisis de simulación moleculares para predecir la posibilidad de efectos secundarios.

Se espera que esta investigación pavimentará la manera para las predicciones efectivas de los efectos secundarios del medicamento para el cáncer y de los resultados de tratamiento.

Estas conclusión de la investigación primero fueron publicadas en el gorrón científico americano “PLOS UNO” el 15 de noviembre de 2019.

Fondo de la investigación

Las predicciones con respecto a eficacia del tratamiento contra el cáncer y los efectos secundarios se pueden hacer referente 1. metabolismos de la droga y a eficacia de 2. drogas en la administración. Sin embargo, como de bien las drogas serán metabolizadas, su eficacia y la probabilidad de efectos secundarios depende de diferencias individuales. Por ejemplo, antes de que traten a un paciente con el cáncer de colon con la droga anticáncer Irinotecan, un análisis genético de su UGT1A1 debe ser realizado. UGT1A1 es una enzima encontrada principal en el hígado que es responsable de tramitar muchas substancias químicas, incluyendo Irinotecan. Se sabe que el paciente con mutaciones en el gen UGT1A1 (particularmente las mutaciones UGT1A1*6 y UGT1A1*28) tiene dificultad que metaboliza este medicamento para el cáncer, haciendo efectos secundarios severos.

Estos últimos años, la tecnología genética del análisis ha estado avance y las nuevas mutaciones en UGT1A1 se están descubriendo. Hasta la fecha, se han encontrado alrededor 70 diversas mutaciones. La capacidad de cada uno de estas mutaciones nuevamente descubiertas de metabolizar las drogas es desconocida, por lo tanto es difícil determinar exacto la probabilidad de reacciones adversas a los agentes anticáncer.

Metodología de la investigación

Profesor Takaoka y otros utilizó los resultados de análisis de simulación por ordenador moleculares y de experimentos mojados del laboratorio (usando las células) para desarrollar el modelo matemático siguiente para el metabolismo de la droga por el UGT1A1.

Tuvieron éxito al usar este modelo matemático para predecir la capacidad de los mutantes UGT1A1 de metabolizar el agente anticáncer con alta exactitud tal y como se muestra en del gráfico de barra. Las predicciones usando la ecuación matemática (barras negras) son muy similares a los resultados reales (barras negras).

De acuerdo con estos resultados, este método podía predecir la droga que metabolizaba la capacidad de las mutaciones UGT1A1. Se espera que esta metodología se podría utilizar para predecir la posibilidad de los efectos secundarios del medicamento para el cáncer antes de que se prescriban incluso para las mutaciones nuevamente descubiertas de UGT1A1.

Investigación adicional

Se prevee que la investigación adicional usando una metodología similar se pueda utilizar para predecir eficacia del medicamento para el cáncer. Profesor Takaoka y otros ha utilizado ya la K-computador de RIKEN para realizar un análisis básico y están trabajando actualmente hacia poder predecir la eficacia de las drogas utilizadas en el tratamiento contra el cáncer del pulmón.

Source:
Journal reference:

Takaoka, Y., et al. (2019) Establishment of the experimental procedure for prediction of conjugation capacity in mutant UGT1A1. PLOS ONE. doi.org/10.1371/journal.pone.0225244.