Cómo los ensayos clínicos ampliados están acelerando una vacuna contra la tuberculosis
La tuberculosis es una enfermedad infecciosa endémica que afecta a muchas de las poblaciones más pobres del mundo. Mediante el uso de las últimas técnicas de modelización matemática, los ensayos clínicos aumentados podrían ayudar a los investigadores a desarrollar una vacuna asequible.
Los ensayos clínicos son necesarios para garantizar que los tratamientos médicos disponibles para el público sean eficaces y seguros, pero es un proceso largo y costoso. Sacar un nuevo medicamento al mercado puede llevar hasta diez años y costar unos 1.300 millones de dólares.
Los investigadores de la Universidad de Sheffield intentan encontrar otra vía: los ensayos clínicos aumentados. Se trata de utilizar simulaciones por ordenador junto con ensayos físicos para reducir el tiempo de prueba de los tratamientos, el número de pacientes implicados y, en última instancia, el coste.
Este trabajo es uno de los principales pilares de STriTuVaD, un consorcio coordinado por la empresa farmacéutica Etna Biotech y centrado en el desarrollo de vacunas contra la tuberculosis. El proyecto cuenta con colaboradores de toda Europa, incluida la Universidad de Sheffield, cuyo investigador principal es el Dr. Miguel Juárez, de la Facultad de Matemáticas y Estadística.
“El profesor Marco Viceconti [de la Universidad de Bolonia, antes Universidad de Sheffield] y yo llevábamos tiempo discutiendo de manera informal sobre el uso de simulaciones en el ámbito médico, principalmente para enfermedades muy raras”, explica Miguel.
“Fue cuando intentábamos poner en marcha un plan de investigación, cuando Etna se puso en contacto con nosotros con una idea muy similar, pero en el contexto de la tuberculosis, una enfermedad infecciosa endémica”.
Un compromiso con la humanidad
STriTuVaD se lanzó en 2018 estableciendo un marco de modelización informática para simular el sistema inmunitario humano. La tuberculosis ha dado a los investigadores la oportunidad de aplicar ese marco para abordar una enfermedad que es responsable de más de un millón de muertes cada año.
“Es un compromiso con la humanidad”, afirma Epifanio Fichera, director de proyectos de Etna Biotech y coordinador general del proyecto STriTuVaD. “No sólo vemos una necesidad comercial, sino la posibilidad de acelerar un tratamiento para una enfermedad que afecta a un enorme número de personas más pobres del mundo”.
Aquí es donde entra en juego el Simulador Universal del Sistema Inmune (UISS) para la Tuberculosis de STriTuVaD. Mediante un sistema desarrollado por el profesor Francesco Pappalardo, miembro del consorcio, en la Universidad de Catania, los investigadores pueden recopilar datos de un número de pacientes mucho menor del que normalmente se necesitaría para un ensayo clínico a gran escala.
“No sólo vemos una necesidad comercial, sino la posibilidad de acelerar un tratamiento para una enfermedad que afecta a un enorme número de personas más pobres del mundo”.
Epifanio Fichera
Director de proyectos, Etna Biotech
Con ello, es posible utilizar la modelización estadística para generar “pacientes virtuales” y predecir su respuesta a la terapia que se está probando. Estas predicciones se combinan con las observaciones realizadas en pacientes reales mediante un nuevo enfoque de ensayo clínico aumentado que aplica los principios de la estadística bayesiana para un conjunto de datos continuamente refinados.
“Las tecnologías UISS se han utilizado con éxito en diversos entornos médicos”, afirma Miguel. “En STriTuVaD, hemos establecido su fiabilidad para simular el efecto de la vacunación terapéutica en pacientes con tuberculosis, el llamado UISS-TB.
“Junto con mi investigador postdoctoral asociado, Dimitris Kiagias, dirijo la modelización matemática que permite compartir la información del ordenador y los pacientes físicos en un ensayo clínico aumentado.
“Esto implica medir la compatibilidad de los resultados de la simulación con los datos reales, a fin de ponderar su contribución al experimento combinado, al tiempo que se identifica y propaga la variabilidad de ambas fuentes en la evaluación de los criterios de valoración del ensayo.
“También contribuimos a establecer la credibilidad de UISS-TB como una tecnología médica válida proporcionando medidas estadísticas de consistencia del resultado simulado y medidas de discrepancia entre los datos simulados y los reales. Una de nuestras publicaciones al respecto apareció recientemente en la portada del Journal of Biomedical and Health Informatics”.
Existen terapias para la tuberculosis, pero pueden tardar mucho tiempo en ser efectivas y son caras de administrar.. Dado que un tercio de la población mundial ya es portadora de la infección, sobre todo en los países en desarrollo, la necesidad de tratamientos alternativos es urgente. Pero sacar nuevos medicamentos al mercado sólo llevaría más tiempo y más dinero, y ambos escasean.
“Si podemos reducir el tiempo necesario para sacar un medicamento al mercado, y si podemos reducir el coste de una sola dosis, podemos fabricar una vacuna que sea asequible para todas las personas que la necesitan”, dijo Epifiano.
En el radar – y en el futuro
STriTuVaD ha sido financiado a través del proyecto Horizonte 2020 de la Comisión Europea y es uno de los pocos proyectos de Horizonte 2020 que incluye un socio de fuera de Europa, el All Indian Institute of Medical Science.
Como muestra del éxito del consorcio, UISS-TB ha sido incluido en el Radar de la Innovación de la Comisión, que destaca las innovaciones y los innovadores de los proyectos financiados por la UE con gran potencial.
Miguel dijo: “La inclusión de UISS-TB en el radar significa que la Universidad de Sheffield ha sido identificada como un innovador clave en este campo, elevando su perfil para fomentar el desarrollo de un ecosistema dinámico de incubadoras, emprendedores, agencias de financiación e inversores que puedan ayudar a que UISS-TB llegue más rápidamente al mercado”.
“Esperamos que al final de todo esto, no sólo hayamos demostrado el potencial, sino que hayamos desarrollado un producto muy importante que pueda ayudar a las poblaciones de todo el mundo afectadas por la tuberculosis”, añadió Epifanio. “Este es el futuro del desarrollo de vacunas”.
Fuente: https://www.sheffield.ac.uk/
Dr Miguel Juarez
Lecturer
School of Mathematics and Statistics
Bayesian hierarchical models, panel and longitudinal data, SR imagining, augmented clinical trials