Международная команда специалистов во главе с сотрудниками Центра математического моделирования в разработке лекарств Первого МГМУ имени И. М. Сеченова выявила наиболее перспективные направления для исследований в области лечения аутоиммунных заболеваний. Команда первой провела систематический обзор для поиска всех опубликованных в научных работах математических моделей аутоиммунных патологий и выявила недостаток моделей, которые могут значительно ускорить разработку новых лекарств.
Гемоглобин в крови человека с хроническим аутоиммунным заболеванием кишечника / © E. Uthman, ru.wikipedia.org
Свои выводы исследователи опубликовали в высокоцитируемом международном научном журнале Frontiers in Immunology. Аутоиммунные заболевания — одна из самых сложных и актуальных сегодня областей исследований. Сахарный диабет первого типа, системная красная волчанка, ревматоидный артрит — это лишь малая часть заболеваний, возникающих из-за патологической реакции иммунитета на здоровые ткани организма.
Несмотря на социальную значимость этих заболеваний и большое количество исследований, который проводят ученые, с помощью существующих лекарств не всегда удается достичь стойкой ремиссии. А создание новых лекарственных препаратов — достаточно сложная задача из-за разнообразия аутоиммунных нарушений и множества «белых пятен» в понимании патофизиологии аутоиммунитета, не позволяющих обнаружить нужные причинно-следственные связи и разработать стратегию дальнейших исследований.
Уникальный инструмент, помогающий существенно повысить эффективность разработки новых лекарственных препаратов, — математические модели. Важность создания таких моделей была неоднократно доказана научным сообществом и фарминдустрией. Большинство международных фармкомпаний активно используют математическое моделирование для выбора оптимального дизайна клинических исследований, ускорения процесса разработки лекарств и подбора наиболее эффективной терапии на основе индивидуальных особенностей пациентов. В том числе при разработке препаратов для лечения аутоиммунных заболеваний.
В своей работе сотрудники Центра математического моделирования в разработке лекарств Первого МГМУ и их зарубежные коллеги провели систематическое исследование всех доступных на сегодняшний день моделей аутоиммунных заболеваний. Команда тщательно проанализировала их структуру и лежащие в их основе гипотезы на соответствие современным представлениям о патофизиологии аутоиммунитета, а также оценила прогностическую способность и потенциал моделей для применения в разработке лекарств.
«В результате мы пришли к выводу, что существующие модели покрывают лишь небольшое количество заболеваний и рассматривают весьма ограниченный круг патофизиологических процессов, – рассказал младший научный сотрудник Центра математического моделирования в разработке лекарств Сеченовского Университета Ярослав Угольков. — Также мы обнаружили, что большинство инновационных терапий и ряд биологических механизмов в этих моделях вообще не представлены. Кроме того, многие работы являются качественным, а не количественным описанием биологических процессов, что ограничивает их применение в реальных клинических исследованиях».
Систематический поиск команды исследователей содержал более 180 аутоиммунных заболеваний. В результате были найдены модели для 13 отдельных патологий, двух системных (системная красная волчанка и ревматоидный артрит) и 11 для органоспецифических заболеваний. Механизмы более чем 150 аутоиммунных патологий, таких как псориаз, склеродермия, синдром Шегрена и многих других, в настоящее время при помощи математических моделей не описаны.
В результате авторы работы пришли к выводу о необходимости разработки новых моделей аутоиммунных заболеваний. Эти модели должны включать наиболее полный набор клинических данных, их прогностическая способность должна быть тщательно валидирована, а структура — включать механизмы, актуальные для новых терапевтических мишеней, такие как интерферон-опосредованный путь воспаления или В-клеточный ответ.
«Создание таких моделей позволит ускорить разработку новых лекарств в том числе и для лечения редких заболеваний, где помощь математического моделирования особенно востребована в связи с небольшим количеством пациентов», — подчеркнул Ярослав Угольков.
В настоящее время сотрудники Центра математического моделирования в разработке лекарств Сеченовского Университета уже активно работают над созданием математической платформы, максимально подробно описывающей патофизиологию аутоиммунных патологий для разработки новых таргетных терапий. Например, уже создана математическая модель интерферон-опосредованного воспаления при системной красной волчанке, в процессе разработки – модель поведения В-клеточного иммунитета при аутоиммунных патологиях. Помимо этого, исследователи проводят мета-анализ клинических испытаний для склеродермии и миозита для будущей разработки механизменных моделей этих заболеваний.
