Model matematika menyarankan strategi pengobatan yang optimal – ScienceDaily

Model matematika menyarankan strategi pengobatan yang optimal – ScienceDaily


Untuk mengendalikan COVID-19 akan membutuhkan lebih dari sekadar vaksinasi yang tersebar luas; Hal ini juga memerlukan pemahaman yang lebih baik tentang mengapa penyakit tersebut tidak menyebabkan gejala yang jelas pada beberapa orang tetapi menyebabkan kegagalan multi-organ yang cepat dan kematian pada orang lain, serta pemahaman yang lebih baik tentang perawatan apa yang paling berhasil dan untuk pasien mana.

Untuk memenuhi tantangan yang belum pernah terjadi sebelumnya ini, para peneliti di Rumah Sakit Umum Massachusetts (MGH), bekerja sama dengan penyelidik dari Brigham dan Rumah Sakit Wanita dan Universitas Siprus, telah membuat model matematika berdasarkan biologi yang menggabungkan informasi tentang mesin infeksius SARS-CoV yang diketahui. -2, virus penyebab COVID-19, dan tentang potensi mekanisme kerja berbagai pengobatan yang telah diuji pada pasien COVID-19.

Model dan aplikasi klinis pentingnya dijelaskan dalam jurnal Prosiding National Academy of Sciences (PNAS).

“Model kami memprediksi bahwa obat antivirus dan anti-inflamasi yang pertama kali digunakan untuk mengobati COVID-19 mungkin memiliki kemanjuran yang terbatas, tergantung pada tahap perkembangan penyakit,” kata penulis terkait Rakesh K. Jain, PhD, dari Edwin L. Steele Laboratories di Departemen Radiasi Onkologi di MGH dan Harvard Medical School (HMS).

Jain dan koleganya menemukan bahwa pada semua pasien, viral load (tingkat partikel SARS-CoV-2 dalam aliran darah) meningkat selama infeksi paru-paru awal, tetapi kemudian dapat menuju ke arah yang berbeda mulai setelah Hari ke-5, tergantung pada tingkat kekebalan kunci. sel penjaga, yang disebut sel T. Sel T adalah penanggap pertama dari sistem kekebalan yang secara efektif mengoordinasikan aspek kekebalan lainnya. Respons sel T dikenal sebagai imunitas adaptif karena fleksibel dan merespons ancaman langsung.

Pada pasien berusia di bawah 35 tahun yang memiliki sistem kekebalan yang sehat, terjadi perekrutan sel T yang berkelanjutan, disertai dengan penurunan viral load dan peradangan serta penurunan sel kekebalan nonspesifik (yang disebut kekebalan “bawaan”). Semua proses ini menurunkan risiko pembentukan gumpalan darah dan memulihkan kadar oksigen di jaringan paru-paru, dan pasien ini cenderung pulih.

Sebaliknya, orang yang memiliki tingkat peradangan yang lebih tinggi pada saat terinfeksi – seperti mereka yang menderita diabetes, obesitas, atau tekanan darah tinggi – atau yang sistem kekebalannya condong ke arah respons imun bawaan yang lebih aktif tetapi respons imun adaptif yang kurang efektif cenderung mengalami memiliki hasil yang buruk.

Para peneliti juga berusaha menjawab pertanyaan mengapa pria cenderung memiliki COVID-19 yang lebih parah dibandingkan dengan wanita, dan menemukan bahwa meskipun respons imun adaptif pada wanita tidak sekuat pria, wanita memiliki tingkat protein yang lebih rendah yang disebut TMPRSS2. memungkinkan SARS-CoV-2 masuk dan menginfeksi sel normal.

Berdasarkan temuan mereka, Jain dan rekannya mengusulkan bahwa pengobatan yang optimal untuk pasien yang lebih tua – yang cenderung sudah mengalami peradangan dan gangguan respons imun dibandingkan dengan pasien yang lebih muda – harus mencakup obat pencegah pembekuan darah dan / atau penggunaan obat imun. obat yang memodifikasi respons (checkpoint inhibitor) pada tahap awal penyakit, dan obat anti-inflamasi deksametason pada tahap selanjutnya.

Pada pasien dengan kondisi yang sudah ada sebelumnya seperti obesitas, diabetes dan tekanan darah tinggi atau kelainan sistem kekebalan, pengobatan mungkin juga mencakup obat-obatan yang secara khusus ditujukan untuk melawan zat pemicu peradangan (sitokin, seperti interleukin-6) di dalam tubuh, serta obat-obatan. yang dapat menghambat sistem renin-angiotensin (mekanisme kontrol tekanan darah utama tubuh), sehingga mencegah aktivasi tekanan darah yang tidak normal dan resistensi aliran darah yang dapat terjadi sebagai respons terhadap infeksi virus.

Karya ini menunjukkan bagaimana alat yang awalnya dikembangkan untuk penelitian kanker dapat berguna untuk memahami COVID-19: Model ini pertama kali dibuat untuk menganalisis keterlibatan sistem renin angiotensin dalam pengembangan jaringan fibrosa pada tumor, tetapi telah dimodifikasi untuk menyertakan SARS-CoV- 2 infeksi dan mekanisme khusus COVID-19. Tim ini mengembangkan lebih lanjut model tersebut dan berencana menggunakannya untuk memeriksa dinamika sistem kekebalan dalam menanggapi berbagai jenis vaksin COVID-19 serta penyakit penyerta khusus kanker yang mungkin memerlukan pertimbangan khusus untuk pengobatan.

Penulis koresponden adalah Lance L. Munn, MGH, dan Triantafyllos Stylianopoulos, University of Cyprus. Penulis lainnya adalah Chrysovalantis Voutouri, U. Cyprus; Mohammad Reza Nikmaneshi, Universitas Teknologi Sharif, Iran; C. Corey Hardin, Melin J. Khandekar dan Sayon Dutta, semuanya dari MGH; dan Ankit B. Patel dan Ashish Verma dari Brigham and Women’s Hospital.

Riset Jain didukung oleh Investigator Award dan hibah dari National Foundation for Cancer Research, Jane’s Trust Foundation, American Medical Research Foundation, dan Harvard Ludwig Cancer Center. Penelitian Munn didukung oleh hibah National Institutes of Health. Penelitian Stylianopoulos didukung oleh European Research Council dan Cyprus Research and Innovation Foundation. Patel didukung oleh American Society of Nephrology Joseph A. Carlucci Research Fellowship.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Data SGP

Author Image
adminProzen