Los investigadores de UVA Health han desarrollado una nueva y poderosa herramienta para comprender cómo los medicamentos afectan a hombres y mujeres de manera diferente, lo que ayudaría a generar medicinas más seguros y eficaces.

De acuerdo con UVA Health, las mujeres sufren un número desproporcionado de problemas hepáticos debido a los medicamentos. Al mismo tiempo suelen tener poca representación en las pruebas de fármacos. Para abordar esto, los científicos de la UVA han desarrollado sofisticadas simulaciones por computadora de hígados masculinos y femeninos, con el fin de revelar diferencias específicas y cómo los tejidos se ven afectados por las medicinas.

El nuevo modelo ya ha proporcionado información sin precedentes sobre los procesos biológicos que tienen lugar en el hígado, el órgano responsable de desintoxicar el cuerpo, tanto en hombres como en mujeres. Pero el modelo también representa una nueva y poderosa herramienta para el desarrollo de fármacos, que ayuda a garantizar que los nuevos medicamentos no causen efectos secundarios dañinos.

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“Existen redes increíblemente complejas de genes y proteínas que controlan cómo las células responden a los medicamentos”, dijo el investigador de la UVA Jason Papin, Ph. D., uno de los creadores del modelo. “Sabíamos que se necesitaría un modelo informático para intentar responder estas importantes preguntas clínicas y tenemos la esperanza de que estos modelos sigan proporcionando conocimientos que puedan mejorar la atención sanitaria”.

Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista científica PLOS Computational Biology.

Comprender la toxicidad de los medicamentos

Papin, del Departamento de Ingeniería Biomédica de la UVA, desarrolló el modelo en colaboración con Connor Moore, estudiante de doctorado, y Christopher Holstege, MD, médico de urgencias de la UVA y director del Blue Ridge Poison Center de UVA Health. “Es sumamente importante que tanto hombres como mujeres reciban la dosis adecuada de los medicamentos recomendados”, señaló Holstege. “La terapia con medicamentos es compleja y las personas pueden intoxicarse con cambios sutiles en la dosis”.

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Antes de desarrollar su modelo, los investigadores primero observaron el Sistema de notificación de eventos adversos de la Administración federal de Alimentos y Medicamentos para evaluar la frecuencia de problemas hepáticos en hombres y mujeres. Los científicos descubrieron que las mujeres informaron consistentemente eventos adversos relacionados con el hígado, incluso más que los hombres.

Luego, los investigadores intentaron explicar por qué podría ser así. Para ello desarrollaron modelos informáticos de hígados masculinos y femeninos que integraban grandes cantidades de datos sobre la actividad genética y los procesos metabólicos dentro de las células. Estas simulaciones de hígado proporcionaron información importante sobre cómo los medicamentos afectan el tejido de manera diferente en hombres y mujeres y permitieron a los investigadores comprender por qué.

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“Nos sorprendió la cantidad de diferencias que encontramos, especialmente en vías bioquímicas muy diversas”, dijo Moore, estudiante de ingeniería biomédica en el laboratorio de Papin. “Esperamos que nuestros resultados enfaticen lo importante que es para los futuros científicos considerar cómo sus investigaciones afectan tanto a hombres como a mujeres”.

El trabajo ya ha identificado una serie clave de procesos celulares que explican las diferencias en el daño hepático, y los científicos piden más investigaciones al respecto para comprender mejor la “hepatotoxicidad”: la toxicidad hepática. En última instancia esperan que su modelo resulte ampliamente útil en el desarrollo de fármacos más seguros.

“Tenemos la esperanza de que estos enfoques ayuden a abordar muchas otras cuestiones en las que hombres y mujeres tienen diferencias en las respuestas a los medicamentos o en los procesos patológicos”, dijo Papin. “Nuestra capacidad para construir modelos informáticos predictivos de sistemas complejos en biología, como los de este estudio, realmente está abriendo todo tipo de nuevas vías para abordar algunos de los problemas biomédicos más desafiantes”. (I)