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15/02/2011 - Nota de prensa

Una simulación permite predecir arritmias causadas por determinados fármacos

La toxicidad que provocan algunos fármacos sobre los órganos vitales como el corazón, el hígado o el cerebro, representa uno de los grandes obstáculos en los ensayos clínicos

La toxicidad que provocan algunos fármacos sobre los órganos vitales como el corazón, el hígado o el cerebro, representa uno de los grandes obstáculos en los ensayos clínicos. Los nuevos métodos de predicción por simulación matemática abren nuevos horizontes en este campo.

Manuel Pastor, coordinador del grupo de investigación de Diseño de Fármacos Asistido por Ordenador del GRIB (UPF-IMIM) ha dirigido un trabajo realizado con Ferran Sanz, director del Programa de investigación en Informática Biomédica del IMIM y miembros del grupo de Bioelectrónica de la Universidad Politécnica de Valencia, publicado en el Journal of Chemical Information and Modeling.

El trabajo pone al alcance de la comunidad científica un nuevo sistema de simulación multiescala para valorar la toxicidad cardiaca inducida por fármacos. En concreto, para hacer una mejor predicción preclínica del riesgo de sufrir una arritmia ventricular secundaria a la ingesta de un medicamento. Las arritmias son alteraciones del ritmo normal del corazón. Desde finales de los años noventa, los agentes reguladores han tomado conciencia de este riesgo potencial inherente a los tratamientos, cuyos mecanismos son aún poco conocidos.

Los autores del trabajo, proponen una nueva vía capaz de predecir el comportamiento del fármaco en el organismo a través de una simulación multiescala capaz de simular el acoplamiento del fármaco en investigación con los dos principales canales de potasio implicados en la repolarización (hERG y KCNQ1).

Los modelos experimentales o de cálculo para medir el riesgo de desarrollar una arritmia ventricular hasta ahora se centraban sólo en la observación de los canales de potasio hERG en la repolarización ventricular cardiaca, fase final del ciclo cardíaco entre dos latidos. Este es un procedimiento experimental con alto riesgo de producir resultados erróneos, tanto falsos positivos como falsos negativos.

La repolarización ventricular cardiaca produce señales electrofisiológicas medibles en un electrocardiograma. Los resultados provenientes de la simulación multiescala han comparado con los resultados de los modelos experimentales electrofisiológicos de cardiomiocitos o células cardíacas y tejido ventricular cardíaco mediante simulaciones del electrocardiograma. De esta manera se ha podido comprobar la fiabilidad del nuevo método en la predicción de los efectos de los medicamentos en la función cardíaca, produciendo predicciones correctas, incluso nos aquellos casos en que los métodos tradicionales habían fallado.

Así pues, el estudio concluye que el sistema de simulación multiescala propuesto por estos investigadores podría ser idóneo y podría ser utilizado en los controles preliminares de fármacos en fases incipientes de su desarrollo, desde la fase de diseño a la de experimentación preclínica, ayudando a identificar fármacos eficaces y a la vez seguros, así como también evitando riesgos innecesarios confirmando su seguridad en cuanto a toxicidad cardiaca, ya mucho antes de su uso durante la fase clínica.

Trabajo de referencia:

Cristian Obiol-Pardo, Julio Gomis-Tena, Ferran Sanz, Javier Saiz y Manuel Pastor (2011), "A Multiescale Simulation System for the Prediction of Drug-Induced Cardiotoxicity", Journal of Chemical Information and Modeling, 20 de enero.

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