Η διαδικασία ανάπτυξης και δοκιμής νέων φαρμάκων θα μπορούσε σύντομα να γίνει ταχύτερη, φθηνότερη και ασφαλέστερη χάρη σε υπολογιστικά μοντέλα που προβλέπουν τις παρενέργειες πριν ξεκινήσουν οι δοκιμές σε ανθρώπους. Σύμφωνα με έρευνα στο περιοδικό Nature, τα νέα μοντέλα προέβλεψαν τις μισές από τις ανεπιθύμητες δράσεις 658 φαρμάκων που κυκλοφορούν στην αγορά.
Σε ορισμένες μάλιστα περιπτώσεις, τα μοντέλα προσέφεραν τις πρώτες ικανοποιητικές απαντήσεις για παρενέργειες που δεν είχαν εξηγηθεί ως σήμερα. «Αυτό θα ήταν δύσκολο να προβλεφθεί με τη χρήση των στάνταρτ επιστημονικών μεθόδων» επισημαίνει ο Μπράιαν Σόιτσετ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο. Το πρόβλημα, εξηγεί, είναι ότι κάθε φάρμακο μπορεί να συνδέεται σε δεκάδες διαφορετικές πρωτεΐνες του οργανισμού, και όχι μόνο στην πρωτεΐνη-στόχο για την οποία αναπτύχθηκε.
Η ομάδα του Δρ Σόιτσετ συνεργάστηκε με τις φαρμακοβιομηχανίες Novartis και SeaChange Pharmaceuticals στις ΗΠΑ. Το λογισμικό που ανέπτυξε βασίζεται σε μια ιδέα που ονομάζεται «προσέγγιση ομοιοτήτων συνόλου», ή SEA, και αφορά τη σύγκριση νέων ουσιών με χιλιάδες άλλες ουσίες παρόμοιας τρισδιάστατης δομής.
Το 2009, επισημαίνουν οι ερευνητές, η πρώτη εκδοχή της προσέγγισης SEA είχε συμπεριληφθεί στη λίστα του περιοδικού Wired με τα κορυφαία επιστημονικά επιτεύγματα της χρονιάς.
Ουσιαστικά, τα μοντέλα SEA συγκρίνουν τα υποψήφια νέα φάρμακα με χιλιάδες ουσίες που έχουν γνωστές επιθυμητές και ανεπιθύμητες δράσεις. Το λογισμικό μπορεί έτσι να προβλέψει σε ποιες πρωτεΐνες του ανθρώπινου οργανισμού είναι πιθανό να συνδέεται το υπό εξέταση μόριο.
Στο τελευταίο πείραμα, το λογισμικό κλήθηκε να εξετάσει 658 φάρμακα και να προβλέψει ποια από αυτά είναι πιθανό να συνδέονται σε 73 πρωτεΐνες «υψηλού ρίσκου». Οι πρωτεΐνες αυτές περιλαμβάνονται σε μια βάση δεδομένων που χρησιμοποιεί η Novartis προκειμένου να ελέγχει πειραματικά φάρμακα για σοβαρές παρενέργειες όπως το έμφραγμα.
Παράλληλα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν στατιστικές μεθόδους για να αντιστοιχίσουν τις πρωτεΐνες αυτές με γνωστές παρενέργειες.
Τα μοντέλα αναγνώρισαν συνολικά 1.241 πιθανές αντιδράσεις ανάμεσα στα φάρμακα και τις πρωτεΐνες υψηλού ρίσκου, από τις οποίες οι 348 επιβεβαιώθηκαν με βάση διαθέσιμα στοιχεία.
Επιπλέον, όμως, το λογισμικό εντόπισε 151 πιθανές παρενέργειες που δεν είχαν αναγνωριστεί ως σήμερα σε αυτά τα φάρμακα. Οι εργαστηριακές δοκιμές της Novartis επιβεβαίωσαν τελικά ότι τα μοντέλα είχαν δίκιο.
Σε αρκετές περιπτώσεις, τα μοντέλα SEA αποκάλυψαν για πρώτη φορά το μηχανισμό παρενεργειών που δεν είχαν εξηγηθεί ως σήμερα. Για παράδειγμα, μια συνθετική μορφή οιστρογόνου ήταν γνωστό εδώ και χρόνια ότι προκαλεί πόνο στο στομάχι, χωρίς να είναι γνωστό το γιατί. Το λογισμικό αποκάλυψε ότι το φάρμακο συνδέεται με την πρωτεΐνη COX-1, η οποία είναι ο στόχος μη στεροειδών αντιφλεγμονωδών φαρμάκων, όπως η ασπιρίνη, τα οποία προκαλούν παρενέργειες στο πεπτικό σύστημα.
Η βελτίωση των μοντέλων, εκτιμούν οι ερευνητές, έχει κρίσιμη σημασία για το μέλλον της φαρμακοβιομηχανίας, η οποία δαπανά τεράστια ποσά σε πειραματικά φάρμακα που τελικά δεν φτάνουν στην αγορά.
Σήμερα, μόνο ένα στα πέντε φάρμακα που φτάνουν στη φάση των προκλινικών μελετών λαμβάνει τελικά έγκριση κυκλοφορίας. Ακόμα και μεταξύ των φαρμάκων που δοκιμάζονται με κλινικές μελέτες σε ανθρώπους, τέσσερα στα πέντε τελικά απορρίπτονται.
Και, πέρα από τον παράγοντα της αποτελεσματικότητας, η συχνότερη αιτία απόρριψης πειραματικών φαρμάκων είναι οι ανεπιθύμητες δράσεις.
