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MADRID, 22 Oct. (EUROPA PRESS) -
La combinación de aspirina y lansoprazol mostró resultados prometedores en simulaciones y un modelo animal; su eficacia para prevenir partos prematuros en embarazadas todavía debe comprobarse en un ensayo clínico.
Una nueva técnica basada en inteligencia artificial para evaluar fármacos que previenen el parto prematuro, liderada por Stanford Medicine (Estados Unidos), ha permitido identificar dos fármacos comunes que, administrados conjuntamente durante el embarazo, podrían prevenir los partos prematuros.
El estudio, que se publica en 'Science Advances', se basa en dos décadas de investigación de Stanford Medicine sobre cómo cambia el sistema inmunitario materno durante el embarazo.
Cuando el reloj inmunitario del embarazo se acelera demasiado, puede producirse un parto prematuro. Nacer prematuramente, es decir, tres o más semanas antes de la fecha prevista, conlleva numerosos riesgos para el bebé. La prematuridad es actualmente la principal causa de muerte en niños menores de 5 años en todo el mundo.
La técnica utiliza un atlas exhaustivo del sistema inmunitario, creado por los investigadores con precisión a nivel celular, para generar "gemelos digitales" del sistema inmunitario de cada mujer embarazada y realizar pruebas virtuales de fármacos.
Tras analizar varios tratamientos posibles con el sistema de gemelos digitales, los investigadores identificaron una combinación de fármacos que promete reducir significativamente el riesgo de parto prematuro. Su potencial para prevenir el parto prematuro es tan grande que los investigadores están iniciando un ensayo clínico con pacientes reales.
"Estamos a punto de lograr un impacto real en el tratamiento del parto prematuro, un problema de salud global que afecta al 10% de los embarazos en todo el mundo", asegura el doctor Brice Gaudilliere, autor principal del estudio y profesor de anestesiología, medicina perioperatoria y del dolor. Asimismo, Señala que han pasado décadas desde que se desarrolló una nueva intervención farmacológica para prevenir el parto prematuro.
ASPIRINA Y LANSOPRAZOL: UNA COMBINACIÓN CANDIDATA CONTRA EL PARTO PREMATURO
La combinación de fármacos ganadora fue Aspirina y lansoprazol. Investigaciones previas han demostrado que la aspirina en dosis bajas por sí sola tiene una capacidad moderada para prevenir el parto prematuro. El lansoprazol se prescribe a veces durante el embarazo para tratar el reflujo ácido.
"En el sistema de gemelos digitales, la combinación de estos dos fármacos tuvo un gran efecto en el retraso del parto, 15 veces mayor que el de la aspirina sola", incide Gaudilliere.
Aunque los desencadenantes del parto en los seres humanos aún no se comprenden del todo, las investigaciones de Stanford Medicine han demostrado que las señales inmunitarias desempeñan un papel clave en la preparación del cuerpo de la madre para el parto.
Al inicio del embarazo, el sistema inmunitario de la madre se adapta para tolerar al feto, cuyas características inmunológicas son diferentes. Al final del embarazo, una serie de cambios inmunitarios, incluyendo un aumento de las señales proinflamatorias, ayudan a preparar el cuerpo para el parto. Cuando el reloj inmunológico del embarazo se acelera demasiado y las señales proinflamatorias se activan prematuramente, puede producirse un parto prematuro.
CÓMO FUNCIONAN LOS GEMELOS DIGITALES DEL SISTEMA INMUNITARIO DURANTE EL EMBARAZO
El nuevo sistema de gemelos digitales, llamado SIMCO (modelado inmunológico simulado de resultados clínicos), utiliza técnicas de IA y aprendizaje automático para integrar en su modelo una enorme cantidad de datos sobre cómo se comportan todas las células inmunitarias del cuerpo durante el embarazo.
Para crear el modelo, los investigadores primero recolectaron muestras de sangre de mujeres embarazadas y luego expusieron las células inmunitarias de estas muestras a muchos fármacos diferentes.
"Medimos las respuestas de un cuarto de billón de células, entrenando el algoritmo con un conjunto de datos masivo de células individuales", aporta Gaudilliere. Una base tan sólida de conocimientos biológicos reales es un elemento clave para construir un gemelo digital funcional que imite de forma realista la biología de un individuo.
"Para crear un gemelo digital es fundamental comprender muy bien un sistema biológico", agrega el doctor Jakob Einhaus, coautor principal e investigador postdoctoral en Stanford Medicine. "El gemelo digital representa la complejidad y las interconexiones del sistema inmunitario".
Una vez construido el modelo de respuesta celular, los investigadores integraron datos longitudinales de 63 embarazos, vinculados a información sobre los resultados clínicos de las pacientes, para ayudar al modelo a comprender qué patrones de comportamiento celular coinciden con qué estados clínicos y para entrenar al modelo para comprender la variabilidad entre pacientes.
El algoritmo final tiene la capacidad de predecir cómo responderán las células inmunitarias individuales a diversos fármacos y, con información inicial sobre un paciente específico (como la obtenida a partir de una pequeña muestra de sangre), qué implicaciones clínicas tendrá esto para el paciente.
Tras validar que SIMCO predice con precisión el tiempo hasta el parto (comparando sus predicciones con lo ocurrido en los embarazos de las pacientes de su conjunto de datos), los científicos utilizaron el sistema de gemelos digitales para evaluar nueve posibles regímenes farmacológicos y determinar si acelerarían o ralentizarían el reloj inmunológico del embarazo. Los fármacos se seleccionaron basándose en un programa de reutilización de fármacos porque ya se sabía que eran seguros durante el embarazo.
Los investigadores evaluaron múltiples copias de cada gemelo digital, comparando lo que sucedería con el sistema inmunológico en escenarios tratados y no tratados para cada individuo, con cada fármaco. El equipo de investigación se sorprendió de la precisión con la que el modelo predijo que la combinación de aspirina y lansoprazol retrasaría el parto.
"Nuestros hallazgos sugieren que el ácido salicílico [aspirina] y el lansoprazol actúan de forma sinérgica* esta sinergia puede potenciar su efecto inmunomodulador", escriben los investigadores en su artículo.
El estudio también reveló que tomar ácido fólico, una vitamina B que ya se recomienda durante el embarazo para reducir el riesgo de defectos en la médula espinal del feto, puede retrasar la progresión inmunológica hacia el parto.
"Administramos ácido fólico para prevenir la espina bífida, pero quizás, sin saberlo, también estamos ayudando al sistema inmunitario materno a adaptarse al embarazo", añaden los autores. "No sabíamos que tenía propiedades inmunomoduladoras tan profundas".
El modelo de gemelo digital proporcionó a los investigadores información sobre qué señales inmunitarias específicas se preveía que cambiarían con cada uno de los medicamentos, detalles que podrían contribuir a una mejor comprensión de la mecánica exacta del parto prematuro.
Por ejemplo, con la combinación de aspirina y lansoprazol, se potencian los procesos inmunitarios que favorecen la continuidad del embarazo, mientras que se inhiben los que desencadenan el parto, explica Gaudilliere. "Así que, desde un punto de vista biológico, todo tiene sentido. Fue realmente emocionante".
DEL MODELO ANIMAL AL ENSAYO CLÍNICO: QUÉ FALTA POR DEMOSTRAR
Este modelo permite a los investigadores probar muchos fármacos y combinaciones de fármacos posibles antes de exponer a cualquier paciente, ofreciendo una forma ética de reducir las posibles terapias para el parto prematuro sin poner en riesgo embarazos reales.
Dado que el modelo refleja la variabilidad entre pacientes, también podría demostrar que no todos responden igual de bien a cada fármaco. Según el equipo de investigación, poder predecir quiénes responderán y quiénes no será una valiosa aportación para la planificación de ensayos clínicos: al limitar la participación en los ensayos clínicos a quienes probablemente respondan a cualquier fármaco que se esté probando, los investigadores podrían obtener respuestas claras sobre la eficacia de un fármaco a partir de ensayos más pequeños.
Los investigadores probaron la combinación de aspirina y lansoprazol en un modelo animal de inflamación gestacional, demostrando que dicha combinación retrasa el inicio del parto en ese contexto. Posteriormente, obtuvieron la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) para probar la combinación en un ensayo clínico en humanos.
