Un estudio que involucró a pacientes virtuales en lugar de reales fue tan efectivo como los ensayos clínicos tradicionales para evaluar un dispositivo médico utilizado para tratar aneurismas cerebrales, según una nueva investigación.
Los hallazgos son una prueba de concepto para lo que se llaman ensayos in-silico, donde en lugar de reclutar personas para un ensayo clínico de la vida real, los investigadores construyen simulaciones digitales de grupos de pacientes, vagamente similar a la forma en que se construyen las poblaciones virtuales en Los Sims.juego de ordenador.
Los ensayos in-silico podrían revolucionar la forma en que se realizan los ensayos clínicos, reduciendo el tiempo y los costos de desarrollar nuevos dispositivos médicos y medicamentos, al tiempo que se reducen los daños a humanos y animales en las pruebas
Las poblaciones virtuales de pacientes se desarrollan a partir de bases de datos clínicas para reflejar la edad, el sexo y la etnia, pero también simulan la forma en que la enfermedad afecta al cuerpo humano: por ejemplo, las interacciones entre la anatomía, la física, la fisiología y la bioquímica sanguínea.utilizado para modelar el impacto de las terapias y las intervenciones.
La investigación internacional, dirigida por la Universidad de Leeds e informada hoy 23 de junio en la revista Comunicaciones de la naturaleza , investigó si un ensayo in-silico podría replicar los resultados de tres ensayos clínicos de la vida real que evaluaron la efectividad de un dispositivo llamado desviador de flujo, utilizado en el tratamiento de aneurismas cerebrales, una enfermedad en la que la pared de una sangrevaso se debilita y comienza a abultarse.
El desviador de flujo reduce el flujo sanguíneo al aneurisma
Un desviador de flujo es un tubo de malla pequeño y flexible que un médico guía al lugar del aneurisma mediante un catéter. Una vez colocado, el desviador de flujo dirige la sangre a lo largo del vaso sanguíneo y reduce el flujo hacia el aneurisma, iniciando unaproceso de coagulación que finalmente separa el aneurisma de la circulación sanguínea y, por lo tanto, lo cura.
Sin un tratamiento exitoso, el aneurisma puede reventar y causar una hemorragia en el cerebro y un derrame cerebral.
Para establecer su prueba de concepto, los investigadores tuvieron que ver si los resultados de su estudio in-silico coincidían con los resultados de tres ensayos clínicos importantes anteriores sobre la efectividad de los desviadores de flujo.
Los 'participantes' en la prueba virtual
Los investigadores construyeron una población virtual utilizando datos de pacientes reales extraídos de bases de datos clínicas, asegurando que los pacientes virtuales anonimizados se parecieran mucho a los pacientes utilizados en los ensayos clínicos de desviadores de flujo reales en términos de edad, sexo y características del aneurisma.
Luego, los investigadores construyeron un modelo computacional que analizó cómo el dispositivo implantado afectaría el flujo sanguíneo en cada uno de los pacientes virtuales. Pudieron estudiar diferentes condiciones fisiológicas para cada paciente, como presión arterial normal e alta, y realizar análisis ensubgrupos de pacientes, como aquellos con grandes aneurismas o aneurismas con una rama de vaso.
El ensayo in-silico tuvo 82 casos virtuales.
Los ensayos clínicos tradicionales llamados PUFS, PREMIER y ASPIRe tuvieron 109141 y 207 pacientes, respectivamente. Alrededor de la mitad de los casos en los ensayos tradicionales tenían presión arterial alta.
Los resultados del ensayo in-silico predijeron que el 82,9% de los pacientes virtuales con presión arterial normal serían tratados con éxito con un desviador de flujo. En los ensayos clínicos tradicionales, el número de personas que fueron tratadas con éxito fue del 86,8%, 74,8% y 76,8%, respectivamente, lo que demuestra que el ensayo in-silico replicó los resultados de los ensayos clínicos tradicionales.
Las pruebas in-silico generan 'enormes beneficios'
El profesor Alex Frangi, presidente del Diamond Jubilee de Medicina Computacional y de la Real Academia de Ingeniería en Tecnologías Emergentes de la Universidad de Leeds, que supervisó el estudio, dijo: "Los resultados demuestran el enorme potencial de los ensayos in-silico. Hemos demostradoque el enfoque puede replicar los hallazgos de los ensayos clínicos tradicionales, y lo hacen en una fracción del tiempo que normalmente toma, ya una fracción del costo ".
En el ensayo in-silico, los investigadores también pudieron adaptar su modelo computacional para investigar nuevas corazonadas o hallazgos científicos emergentes.
Al modelar la física del flujo sanguíneo y la bioquímica de la coagulación sanguínea en aneurismas bajo diferentes condiciones fisiológicas, pudieron identificar subgrupos de pacientes con mayor riesgo de accidente cerebrovascular, con pacientes con grandes aneurismas de forma compleja con mayor riesgo deaccidente cerebrovascular hemorrágico y pacientes con hipertensión con mayor riesgo de accidente cerebrovascular isquémico.
Ser capaz de analizar rigurosamente el rendimiento de los dispositivos médicos de esta manera permitirá a los ingenieros biomédicos optimizar el diseño del dispositivo y reducir los riesgos asociados con el tratamiento.
Los ensayos clínicos 'se reducen de años a meses'
El profesor Frangi dijo: "Los ensayos in-silico ofrecen la oportunidad de realizar experimentos virtuales que podrían explicar conceptos que son difíciles de estudiar en ensayos clínicos convencionales.
"El enfoque actual para mejorar nuestra comprensión de los nuevos dispositivos médicos es lento, ya que los ensayos convencionales pueden llevar fácilmente de cinco a ocho años, desde su diseño hasta su finalización.
"Los ensayos in-silico podrían reducir este período a menos de seis meses en algunas circunstancias, haciendo que el conocimiento y las tecnologías terapéuticas sean más seguros y estén disponibles más rápidamente para médicos y pacientes".
La investigación involucró una colaboración internacional de científicos de Leeds, la Universidad de Oxford, el Centro Médico de la Universidad Radbound en los Países Bajos y KU Leuven en Bélgica.
La investigación fue financiada a través de la Real Academia de Ingeniería INSILEX, @neurIST de la Comisión Europea y el Centro del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas para la Formación Doctoral en Dinámica de Fluidos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Leeds . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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