Aprovechando la genética en el desarrollo de medicamentos

Desarrollar nuevos medicamentos suele llevar mucho tiempo y dinero. Se estima que crear un solo nuevo fármaco puede costar alrededor de $2.6 mil millones y tardar entre 12 y 15 años antes de que esté disponible para los pacientes. Además, muchos de estos medicamentos no tienen éxito durante las pruebas. Este proceso lento y costoso resalta la necesidad de mejores maneras de predecir qué fármacos funcionarán.

Recientemente, los investigadores han empezado a mirar hacia la genética para ayudar a predecir el éxito de los medicamentos. Al estudiar el genoma humano, los científicos han encontrado Marcadores Genéticos específicos relacionados con varias enfermedades, que también pueden señalar posibles dianas para los fármacos. Por ejemplo, ciertos cambios genéticos asociados con la enfermedad de Crohn pueden ser objetivos de un medicamento llamado ustekinumab, que se diseñó originalmente para tratar la psoriasis. Esto muestra cómo entender la genética puede ayudar tanto a encontrar nuevos fármacos como a refinar tratamientos existentes.

Los estudios han mostrado que los fármacos respaldados por evidencia genética tienden a tener más éxito en Ensayos Clínicos. Un estudio analizó ensayos clínicos pasados y encontró que los fármacos apoyados por datos genéticos humanos tienen el doble de probabilidades de ser exitosos. Estos hallazgos revelan cuán significativas pueden ser las genética para el desarrollo de medicamentos.

Sin embargo, a menudo es complicado identificar las causas genéticas exactas de las enfermedades comunes. En muchos casos, los marcadores genéticos encontrados en los estudios están en partes del genoma que no codifican directamente proteínas. Por otro lado, las Enfermedades Mendelianas raras, que son causadas por una sola mutación genética, suelen tener objetivos mejor definidos y tratables.

Dado este contexto, hay un creciente interés en aprovechar la información aprendida de las enfermedades mendelianas para mejorar las opciones de tratamiento para Enfermedades complejas, que a menudo son más difíciles de tratar.

#El Papel de las Enfermedades Mendelianas

Las enfermedades mendelianas surgen de mutaciones específicas en genes individuales. Estas enfermedades proporcionan un vínculo claro entre la genética y las características de la enfermedad, lo que las hace valiosas para entender la biología detrás de condiciones más complejas. Si podemos identificar cómo los genes involucrados en enfermedades mendelianas contribuyen a las enfermedades comunes, puede que encontremos nuevas formas de tratar esas condiciones.

La investigación ha mostrado que las personas con ciertas enfermedades mendelianas a menudo tienen más probabilidades de desarrollar enfermedades complejas. Esto sugiere que los genes responsables de las condiciones mendelianas podrían estar influyendo en el desarrollo de otras enfermedades. Por ejemplo, un estudio encontró que individuos con síndrome de Rubinstein-Taybi tienen un mayor riesgo de linfoma. Esto insinúa que las mutaciones relacionadas con la enfermedad mendeliana también juegan un papel en el desarrollo de la enfermedad compleja.

A pesar de estos conocimientos, la conexión entre las enfermedades mendelianas y las complejas aún no se ha utilizado completamente en el descubrimiento de fármacos. Hay una necesidad de enfoques que puedan traducir este conocimiento en aplicaciones prácticas para desarrollar nuevos tratamientos.

#Método Propuesto

El objetivo es encontrar medicamentos que se puedan usar para enfermedades complejas mirando los genes involucrados en enfermedades mendelianas relacionadas. Al analizar las conexiones entre estas condiciones, los investigadores aspiran a recomendar medicamentos que apunten a genes asociados con enfermedades mendelianas como tratamientos potenciales para enfermedades complejas comórbidas.

Para hacer esto, los investigadores primero recopilan datos sobre los vínculos conocidos entre enfermedades mendelianas y complejas. Al identificar los genes que causan enfermedades mendelianas, pueden compilar una lista de medicamentos que atacan estos genes específicos. El siguiente paso implica emparejar estos medicamentos con enfermedades complejas basándose en información genética compartida.

El análisis se centrará en varias categorías de enfermedades y los medicamentos que se están utilizando actualmente o que están siendo investigados. Al examinar las tasas de éxito de estos medicamentos en ensayos clínicos, los investigadores evaluarán si los medicamentos candidatos sugeridos con base en las asociaciones de enfermedades mendelianas tienen más probabilidades de tener éxito en el tratamiento de enfermedades complejas.

#Investigación de Datos Clínicos

Para llevar a cabo esta investigación, el primer paso implica recopilar información sobre comorbilidades, que son condiciones que comúnmente ocurren juntas. Un conjunto de datos significativo contiene más de 2,900 pares de enfermedades mendelianas y complejas. Estos datos permiten a los investigadores entender las relaciones entre diferentes enfermedades.

A continuación, los investigadores compilan una lista de medicamentos que apuntan a los genes vinculados a enfermedades mendelianas. Al contrastar esta lista con datos sobre medicamentos que actualmente se están probando o aprobados para enfermedades complejas, pueden identificar candidatos potenciales para su reutilización.

En total, analizan miles de ensayos clínicos para ver qué medicamentos se están investigando para diversas enfermedades complejas. El análisis también incluye medicamentos aprobados para estas condiciones. Al comparar los medicamentos candidatos con tratamientos existentes, los investigadores esperan encontrar aquellos con mayor probabilidad de éxito.

#Evaluación de Candidatos a Medicamentos

Una vez que se recopilan los datos, el siguiente paso es determinar si los medicamentos candidatos sugeridos con base en las asociaciones de enfermedades mendelianas están efectivamente conectados a resultados exitosos. Para validar estas conexiones, los investigadores utilizan métodos estadísticos para analizar la probabilidad de que sus medicamentos candidatos sean efectivos.

El análisis revela un enriquecimiento significativo de medicamentos candidatos entre aquellos que actualmente están siendo probados o indicados para enfermedades complejas. Este análisis muestra que los fármacos dirigidos a los genes causales de las enfermedades mendelianas tienen una mayor probabilidad de ser efectivos en el tratamiento de enfermedades complejas.

En general, los hallazgos indican que las conexiones derivadas de las comorbilidades de enfermedades mendelianas proporcionan información valiosa para la reutilización de fármacos. Esto establece un nuevo enfoque para el descubrimiento de medicamentos que podría llevar a vías más rápidas y eficientes para el desarrollo de tratamientos.

#Enfocándose en Enfermedades Mendelianas Tratables

No todas las enfermedades mendelianas son iguales en cuanto a los tratamientos disponibles. Algunas enfermedades están vinculadas a genes que tienen muchos medicamentos existentes que los atacan. Esto puede resaltar oportunidades potenciales para la reutilización de medicamentos.

Entre las enfermedades mendelianas analizadas, los investigadores encuentran que aquellas asociadas con un mayor número de genes tratables son más prometedoras para descubrir nuevas opciones terapéuticas para enfermedades complejas. Al centrarse en estas enfermedades mendelianas “altamente tratables”, los investigadores pueden identificar mejor cuáles objetivos genéticos podrían generar tratamientos exitosos.

El análisis ayuda a identificar varias enfermedades mendelianas específicas que podrían proporcionar el mayor potencial para el descubrimiento de medicamentos. Se observa una tendencia clara donde múltiples fármacos ya se han desarrollado para ciertas condiciones mendelianas, lo que las convierte en candidatas probables para ofrecer nuevos conocimientos sobre el tratamiento de enfermedades complejas.

#Combinando Evidencias para Mejores Predicciones

Mientras que la comorbilidad proporciona una valiosa vía para el descubrimiento de medicamentos, la similitud genética es otro factor importante a tener en cuenta. La similitud genética se refiere a los genes compartidos entre enfermedades, lo que indica una base biológica común. Cuando se presentan tanto la comorbilidad como la similitud genética, la probabilidad de encontrar tratamientos efectivos aumenta.

En particular, al analizar los cánceres, los investigadores evalúan si los medicamentos candidatos respaldados por tanto la comorbilidad como la similitud genética tienen una mayor probabilidad de éxito. El análisis muestra que cuando se tienen en cuenta ambos factores, la probabilidad de efectividad del medicamento aumenta significativamente.

Al aprovechar estas dos formas de evidencia, los investigadores pueden priorizar los medicamentos candidatos que apuntan a la biología compartida entre enfermedades mendelianas y complejas. Este enfoque combinado mejora el éxito general de las predicciones de medicamentos.

#Aplicaciones en el Mundo Real

Las implicaciones prácticas de esta investigación son significativas. Por ejemplo, si un medicamento usado para tratar una enfermedad mendeliana específica también puede beneficiar a pacientes con una enfermedad compleja relacionada, podría abrir vías para mejorar las opciones de tratamiento.

En la práctica, esto significa que los investigadores pueden recomendar medicamentos específicos aprobados para condiciones como la Diabetes Tipo 1 basándose en sus vínculos con enfermedades mendelianas. Por ejemplo, el verapamilo, un medicamento usado para tratar la angina, ha mostrado promesa en ayudar a que las células productoras de insulina sobrevivan. De forma similar, el carbamazepina, usado para controlar convulsiones, podría también jugar un papel en el tratamiento de la Diabetes Tipo 1.

Estas recomendaciones están fundamentadas en una combinación de conocimientos genéticos y evidencia clínica, sugiriendo que los medicamentos existentes podrían ser efectivos para usos adicionales más allá de su propósito original.

#Limitaciones y Direcciones Futuras

A pesar de los hallazgos prometedores, hay algunas limitaciones en el estudio. Por un lado, no todas las enfermedades complejas tenían datos completos disponibles, lo que podría afectar la calidad de las recomendaciones. Además, es importante señalar que no cada caso de comorbilidad indica una causa biológica compartida. A veces, la ausencia de una relación podría deberse a otros factores.

La futura investigación debería centrarse en ampliar los conjuntos de datos utilizados para el análisis para incluir más enfermedades complejas y entender mejor las relaciones gen-gén. Además, hay potencial para investigar si las asociaciones entre enfermedades comunes también pueden llevar a la identificación de medicamentos existentes que podrían beneficiar a los pacientes.

Usando los hallazgos, los investigadores podrían desarrollar estrategias enfocadas para ensayos clínicos destinados a reutilizar medicamentos basados en datos genéticos y de comorbilidad. Este enfoque señala un cambio en cómo el desarrollo de medicamentos puede aprovechar el conocimiento existente para mejorar los planes de tratamiento para pacientes con enfermedades complejas.

#Conclusión

En resumen, el estudio establece un marco para utilizar los conocimientos de las enfermedades mendelianas para guiar los esfuerzos de descubrimiento de medicamentos para enfermedades complejas. Al centrarse en las relaciones genéticas y las comorbilidades entre estas condiciones, los investigadores pueden proponer nuevas opciones de tratamiento al mismo tiempo que identifican candidatos prometedores para una investigación más profunda. Esta combinación de enfoques tiene el potencial de llevar a vías más rápidas y eficientes en el desarrollo de medicamentos, mejorando en última instancia la atención y los resultados para los pacientes a largo plazo.