Simularea sângelui omenesc pavează drumul către medicina personalizată

Copia virtuală a sângelui unui pacient prelucrată de un computer s-ar putea dovedi utilă pentru cercetători și medici, deoarece le-ar permite acestora să examineze simulări de afecțiuni, așa cum ar fi, spre exemplu, un infarct provocat de un cheag de sânge într-o arteră coronariană bolnavă, verificând posibilitatea ca un medicament precum aspirina să fie eficient în reducerea dimensiunilor unui astfel de cheag într-un caz specific.

Acum, o echipă de bioingineri medicali și de hematologi ai Universității din Pennsylvania a realizat simulări specifice la scară mare ale funcției sângelui în condiții de circulație sangvină tipice vaselor de sânge. Cercetătorii au folosit roboți pentru a derula sute de teste cu trombocite umane ce răspund la combinații de agenți activatori care produc cheaguri de sânge.

Informații specifice despre pacienți referitoare la modul în care trombocitele formează cheaguri de sânge pot reprezenta componente vitale ale îngrijirii medicale. În mod normal, cheagurile previn hemoragia, dar ele pot provoca și infarcturi atunci când se formează în arterele coronariene încărcate de placă ateromatoasă. Unele medicamente, inclusiv aspirina, sunt folosite pentru a reduce dimensiunea acestor cheaguri și de a preveni infarcturile, dar, cum trombocitele diferă de la un individ la altul, și eficiența leacurilor variază.

Cu ajutorul unei „armate” de roboți construiți special pentru studiile farmacologice, Scott Diamond, profesor de inginerie chimică și biomoleculară al Școlii de Inginerie și Științe Aplicate, împreună cu mai mulți specialiști, a testat trombocitele recoltate de la trei donatori diferiți pentru a examina răspunusurile lor la trei stimuli biologici principali, care sporesc activitatea calciului și ajută trombocitele să formeze cheaguri.

Apoi, specialiștii au dezvoltat simulări care pot modela activitatea fiecărei celule dintr-un cheag de sânge. Este pentru prima oară când cineva a reușit să prezică cu acuratețe comportamentul trombocitelor în condiții de flux sanguin, potrivit lui Diamond. Cercetările ulterioare în acest domeniu vor putea conduce la capacitatea de prezicere a răspunsului la medicamente în testele clinice și poate chiar la modelarea felului în care oamenii vor răspunde la implanturi medicale.

Sursa