Pesquisa publicada na Science Translational Medicine em fevereiro 2019 usou um paciente virtual para testar a droga, Fevipiprant. (ShutterStock)

A estudo recente mostra que uma droga gamechanger chamada Fevipiprant promete diminuir os riscos de sofrer um ataque de asma e ser internado em um hospital.

Este é o primeira vez uma droga reduzindo a massa muscular lisa das vias respiratórias - um indicador clínico chave da gravidade da doença que aumenta a probabilidade de ataques de asma e até mesmo mortes mais frequentes - foi relatado.

Juntamente com Rod Smallwood, membro da Academia Real Britânica de Engenharia, desenvolvi modelos de computador que nos permitiram simular resultados de uma Ensaio clínico de fase 2 - para prever os resultados da terapia em pacientes.

O julgamento original foi liderado por Christopher Brightling, professor clínico em medicina respiratória na Universidade de Leicester e o principal coordenador da European Lung Foundation AirPROM.

A asma é cada vez mais comum

A asma afeta cerca de 339 milhões de pessoas em todo o mundo, matando tantas pessoas 1,000 todos os dias, de acordo com o Relatório Global de Asma 2018.

A prevalência da asma está em ascensão, com os países de baixa e média renda sofrendo mais - em parte, porque os medicamentos essenciais estão indisponíveis, inacessíveis ou de qualidade não confiável.

A asma é causada por um conjunto complexo de interações entre os genes, as células e o ambiente de um paciente, que levam a um aumento da massa muscular lisa das vias aéreas: um processo denominado “remodelação”.

Um homem usa uma máscara de saúde no skytrain em Bangkok, na Tailândia, em fevereiro 2019, para se proteger contra a poluição do ar e da poeira. (ShutterStock)

Nossas vias aéreas são compostas de vários tipos de células diferentes que existem juntos em um estado altamente ordenado. O lúmen das vias aéreas é revestido por células epiteliais e, mais para dentro, o mesênquima. Este último contém células musculares que aumentam em massa durante a asma. Outra característica crucial das vias aéreas são as células inflamatórias que são recrutadas no caso de um desafio estrangeiro (como um alérgeno ou vírus).

Na saúde, esses três elementos trabalham em harmonia para garantir um fluxo de ar eficaz e uma resposta adequada aos desafios externos. Na asma, essas interações harmônicas são comprometidas, resultando no aumento da massa muscular.

Desenvolver uma estratégia sólida para tratar a asma requer uma compreensão precisa dos fatores que contribuem para o surgimento da doença. Não podemos conseguir isso apenas com a experimentação, porque muitos fatores contribuem para a doença. Com modelos matemáticos, podemos usar hipóteses para ajudar a reduzir a complexidade do sistema.

Nós fizemos um 'paciente virtual'

No ensaio clínico, o Fevipiprant foi observado reduzir o número de células inflamatórias e massa muscular.

Para entender como Eu desenvolvi um modelo matemático que combinam os elementos epiteliais, mesenquimais e inflamatórios - para entender o que é responsável pela remodelação das vias aéreas durante a asma.

Eu usei algo chamado “Modelagem baseada em agente” - uma abordagem matemática que se baseia em conjuntos de regras que regem as interações entre vários elementos do modelo.

Eu desenvolvi um “paciente virtual” com asma grave e dei a eles drogas virtuais. Eu me certifiquei de que o modelo estava capturando a realidade biológica, primeiro administrando o Mepolizumab virtual, que matou as células inflamatórias nas vias aéreas. O desempenho do paciente virtual foi consistente com resultados clínicos.

Eu dei então o paciente virtual Fevipiprant. Enquanto mostrou a mesma quantidade de redução nas células inflamatórias que o ensaio clínico, não conseguiu mostrar a mesma quantidade de redução na massa muscular como observado clinicamente.

Isto levou à conclusão de que o Fevipiprant não agiu reduzindo apenas a inflamação, mas também impactando diretamente a massa muscular. Experimentos conduzidos por Ruth Saunders na Universidade de Leicester, com células musculares retiradas de pacientes sugeriu que Fevipiprant reduziu o recrutamento de células chamadas miofibroblastos, que aumentam a massa muscular durante a remodelação.

Quando esta característica secundária foi adicionada ao modelo, a redução observada na massa muscular do paciente virtual foi consistente com os dados clínicos.

Dependência reduzida de esteróides

Fevipiprant pode ser uma terapia potencial para melhorar o remodelamento das vias aéreas na asma.

O uso dessa droga pode permitir que os pacientes reduzam sua dependência de altas doses de esteróides, cujos efeitos colaterais incluem ganho de peso, diabetes e pressão alta.

Em segundo lugar, o “paciente virtual” pode desempenhar um papel na concepção e otimização de drogas, reduzindo potencialmente os custos de desenvolvimento de medicamentos.

Embora isso exija mais testes com outras terapias, é um marco em modelos específicos do paciente e promete uma nova era de precisão na medicina respiratória.

Sobre o autor

Himanshu Kaul, bolsista de pós-doutorado, Universidade de British Columbia

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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