Scienziati creano “gemelli digitali” per capire potenzialità di trattamenti medici su singole persone

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Vengono denominati “gemelli digitali” i modelli informatici avanzati creati da un team di ricercatori internazionale. Si tratta di modelli computerizzati che possono rivelarsi utili, come viene descritto dello studio pubblicato su Genome Medicine,[2] per capire come migliorare l’assistenza sanitaria tramite una modellazione computazionale.

Malattie considerabili come risultato di una serie di alterazioni

Come spiega il comunicato, infatti, i farmaci a volte possono essere più efficaci contro una certa malattia rispetto ad un’altra. La ragione spesso è da ricondurre al fatto che quasi mai le malattie vengono causate solo da un difetto che può essere più o meno facilmente curato. In gran parte dei casi le patologie possono essere considerate come il risultato di una serie a catena di alterazioni spesso causate dai geni che possono accadere in diverse tipologie di cellule. Inoltre il tempismo a livello di contrasto è molto importante in quanto a volte non si è consapevoli che si sta sviluppando una malattia fino a quando non appaiono i primi sintomi.[1]

“Gemelli digitali” delle malattie

I ricercatori hanno creato dei “gemelli digitali” delle malattie che possono colpire singoli pazienti. Ogni “gemello” può essere abbinato ad un paziente e può essere usato per effettuare test di trattamento della malattia digitale con migliaia di farmaci, il tutto all’interno del computer e prima che il trattamento reale inizi.
I ricercatori hanno testato il metodo realizzando gemelli digitali di persone reali che avevano il raffreddore da fieno. Tramite sequenziamento dell’RNA unicellulare hanno identificato l’attività genica di singole cellule immunitarie, soprattutto i globuli bianchi quali venivano stimolati con il polline.[1]

Identificate le proteine con i ruoli più importanti

Con questo metodo hanno identificato le proteine che avevano i ruoli più importanti nella malattia. “Possiamo vedere che si tratta di cambiamenti estremamente complicati che si verificano in diverse fasi di una malattia. La variazione tra i diversi momenti significa che devi trattare il paziente con la medicina giusta al momento giusto”, spiega Mikael Benson, professore dell’Università di Linköping che ha guidato il team di studio.[1]

Scoperta proteina coinvolta nel raffreddore da fieno

Nello specifico, per quanto riguarda raffreddore da fieno, i ricercatori hanno identificato la proteina PDGF-BB come una di quelle aventi il ruolo più importante nel gemello digitale. Inibendo questa proteina, infatti, si avevano effetti migliori anche rispetto all’utilizzo di un farmaco antiallergico già conosciuto (che ha come obiettivo un’altra proteina). Inoltre secondo i ricercatori i “gemelli digitali” possono essere usati anche per malattie di tipo immunologico, tra cui i reumatismi, o per le malattie infiammatorie intestinali. Il tutto, ora, sta a condurre esperimenti clinici.[1]

Note e approfondimenti

  1. Digital twins an aid to give individual patients the right treatment at the right time – Linköping University
  2. A dynamic single cell-based framework for digital twins to prioritize disease genes and drug targets | Genome Medicine | Full Text (DOI: 10.1186/s13073-022-01048-4)

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