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数字孪生为有效治疗炎症性疾病开辟了道路

2023-03-01 10:14:06健康自然的汉堡

类风湿性关节炎等炎症性疾病具有复杂的疾病机制,诊断相同的患者之间可能存在差异。这意味着目前可用的药物对许多患者影响不大。使用所谓的

类风湿性关节炎等炎症性疾病具有复杂的疾病机制,诊断相同的患者之间可能存在差异。这意味着目前可用的药物对许多患者影响不大。使用所谓的数字双胞胎,卡罗林斯卡学院的研究人员现在对控制这些疾病的“关闭和打开”蛋白质有了更深入的了解。该研究发表在 Cell Reports Medicine 上,可以带来更加个性化的药物治疗。

数字孪生为有效治疗炎症性疾病开辟了道路

许多患有类风湿性关节炎、克罗恩氏病和溃疡性结肠炎等炎症性疾病的患者尽管服用药物,但从未感觉完全健康。这是一个会造成巨大痛苦和费用的问题。

在炎症性疾病中,数以千计的基因改变了它们在不同器官和细胞类型中相互作用的方式。此外,病理过程因诊断相同的患者而异,甚至同一患者在不同时间也不同。

诊断和治疗如此复杂多变的变化极其困难。在一个已经进行了五年的项目中,来自包括瑞典卡罗林斯卡医学院在内的一系列机构的研究人员一直在尝试解决这个问题,并通过构建和数据处理他们的数字孪生体(即每个人的数字模型)来为个体患者量身定制药物。患者独特的疾病机制。

现在,研究小组找到了一个可能的解决方案:可以在分子程序中组织这些变化。这些分子程序由有限数量的“关闭和打开”开关蛋白调节,其中一些是已知的药物靶标,例如 TNF 抑制剂。但这并不是对所有人都有帮助的治疗选择。

“我们对对 TNF 治疗有反应或没有反应的患者的分析揭示了不同个体的不同转换蛋白,”该研究的通讯作者、卡罗林斯卡医学院临床科学、干预和技术系研究员 Mikael Benson 说。“另一个重要发现是,这些蛋白质并没有关闭疾病,而是更像是调光开关,可以提高或降低疾病程序。”

每个生理过程都可以用数学方程式来描述。通过分析来自血液和组织的数千个单个细胞中每个基因的活动,可以根据患者的独特情况调整这种先进的数字建模技术。如果条件发生变化,例如药物剂量,这种数字双胞胎可用于计算生理结果。

数字孪生为研究人员揭示了有效治疗严重疾病的新机会。

“可以开发这些方法来为个体患者的‘on’蛋白质定制正确的药物组合,”Benson 博士继续说道。“我们描述的程序将提供给研究界,以便可以对患有不同免疫疾病的患者进行更多的临床研究。”

在当前的研究中,研究人员结合了对类风湿性关节炎小鼠模型和患有各种炎症性疾病的人类患者的数字双胞胎的分析。

“尽管小鼠只有关节发炎,但我们发现成千上万的基因在十个器官的不同细胞类型中改变了它们的活性,包括皮肤、脾脏、肝脏和肺,”本森博士说。“据我所知,这是科学第一次如此广泛地了解有多少器官受到类风湿性关节炎的影响。这部分是由于难以对这么多不同的器官进行物理采样。”

该研究是与瑞典林雪平大学、哈佛大学以及、中国和韩国的其他大学密切合作完成的。可以在该组织的网站 sdtc.se 上找到更多详细信息。

该研究由众多机构资助,包括瑞典研究委员会和瑞典癌症协会(有关详细信息,请参阅论文)。Mikael Benson 是 AB Mavatar 的联合创始人,Joseph Loscalzo 是 Scipher Medicine 的联合创始人。没有其他报告的利益冲突。

关键词:患者药物疾病

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