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    Molte piccole differenze contribuiscono a una grande variazione

    Un farmaco può influenzare le persone in modo molto diverso. Credito:Colourbox

    Non esiste un unico motivo principale per cui alcuni farmaci colpiscono le persone in modo diverso, ma piuttosto molti piccoli fattori. I ricercatori dell'ETH lo hanno dimostrato con un sistema modello. Credono che, per testare l'efficacia di alcuni farmaci, è necessario guardare al sistema biologico nel suo insieme.

    I farmaci non sono ugualmente efficaci per tutti. In una certa misura, ciò è dovuto al fatto che i corpi delle persone assorbono una sostanza farmaceutica a vari livelli. In passato sono state fatte poche ricerche per determinare se questa è la ragione principale delle differenze individuali o una delle tante.

    Un gruppo di ricercatori guidati da Ruedi Aebersold, professore di biologia dei sistemi all'ETH di Zurigo, ha ora fatto luce sull'argomento nel loro rapporto pubblicato sulla rivista Sistemi cellulari . I ricercatori hanno eseguito misurazioni dettagliate di proteine ​​e metaboliti in esperimenti di coltura cellulare e sono riusciti a dimostrare che i diversi effetti tra gli individui non potevano essere attribuiti a un singolo fattore oa pochi fattori. Anziché, i ricercatori hanno scoperto che molte piccole differenze insieme sono responsabili della grande variazione.

    Test con un farmaco che abbassa il colesterolo

    Per studiare gli effetti variabili dei farmaci, gli scienziati hanno analizzato la regolazione del colesterolo in quattro diverse linee cellulari umane. Hanno testato come le cellule hanno risposto in modo diverso a vari farmaci che influenzano i livelli di colesterolo. In collaborazione con il professore dell'ETH Uwe Sauer, i ricercatori hanno utilizzato metodi provenienti dai campi della biologia dei sistemi, proteomica e metabolomica per misurare e confrontare le concentrazioni di un numero molto elevato di proteine ​​e metaboliti diversi nelle cellule in momenti specifici.

    Si è scoperto che ciascuna delle linee cellulari ha risposto in modo diverso ai farmaci. "Contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, le differenze non erano dovute al fatto che una linea cellulare assorbisse semplicemente più sostanza farmaceutica di un'altra, o che una cellula mancava di un meccanismo di regolazione centrale che si trova in un'altra cellula, "dice Peter Blattmann, un postdoc nel gruppo di Aebersold e primo autore dello studio. Anziché, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che molti enzimi e molti dei complessi percorsi biochimici di una cellula contribuiscono insieme alle differenze.

    Applicazioni oncologiche

    "I nostri risultati mostrano chiaramente che la semplice misurazione della quantità di assorbimento del farmaco non è sufficiente per comprendere le differenze interindividuali nell'efficacia, un approccio tipicamente adottato in passato, " dice Blattmann. "Piuttosto dobbiamo adottare una prospettiva olistica, e, come abbiamo fatto in questo studio, utilizzare modelli al computer per esaminare anche altri processi intracellulari complessi per capire perché la risposta ai farmaci varia".

    Le differenze individuali sono ancora più pronunciate nei trattamenti contro il cancro rispetto ai farmaci per abbassare il colesterolo. Soprattutto nel caso di farmaci più avanzati, ci sono trattamenti che funzionano solo per un gruppo molto piccolo di pazienti. "L'approccio di biologia dei sistemi che abbiamo adottato nel nostro studio potrebbe quindi anche consentire di prevedere quali pazienti rispondono bene a un farmaco antitumorale e quali no, "dice Blattmann.


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