Primeiro ensaio clínico virtual testa drogas contra o Alzheimer

Um modelo de computador inédito simulou de forma bem sucedida um ensaio clínico que avalia a eficácia de tratamentos para a doença de Alzheimer.

“Estamos chamando isso de ensaio clínico virtual, porque usamos dados reais e não identificados de pacientes para simular resultados de saúde”, disse Wenrui Hao, professor associado de matemática da Penn State, principal autor e pesquisador principal do estudo publicado na edição de setembro da revista PLoS Computational Biology.

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“O que descobrimos se alinha quase exatamente com os resultados de ensaios clínicos anteriores, mas como estávamos usando uma simulação virtual, tivemos o benefício adicional de comparar diretamente a eficácia de diferentes medicamentos em períodos de teste mais longos”.

Usando dados clínicos e de biomarcadores, os pesquisadores construíram um modelo computacional causal para realizar ensaios virtuais sobre o tratamento aprovado pela agência reguladora norte-americana FDA, chamado aducanumab, bem como outra terapia promissora em avaliação, a donanemab. As duas drogas são alguns dos primeiros tratamentos projetados para trabalhar diretamente no que pode causar a doença, em vez de apenas tratar os sintomas.

Os pesquisadores definiram o período do estudo para períodos de médio prazo (78 semanas) e longo prazo (10 anos) com regimes de dose baixa (6 mg/kg) e dose alta (10 mg/kg) de aducanumab, e um regime de dose única (1400 mg) para donanemab. Estas são as mesmas doses usadas nos testes em humanos.

O resultado das análises virtuais confirmou o que foi encontrado em ensaios clínicos reais. Ambas as drogas tiveram um efeito grande e sustentado na remoção de placas beta-amiloides, um peptídeo encontrado no cérebro de pessoas com doença de Alzheimer.

Além disso, a equipe de pesquisa descobriu que ambos os tratamentos tiveram um pequeno efeito na desaceleração do declínio cognitivo em pacientes, embora o donanemab tenha sido um pouco mais eficaz que o aducanumab durante um período simulado de 10 anos.

“Com mais de 10 terapias anti-amiloides em desenvolvimento, uma questão importante é qual é a melhor”, disse o colaborador e co-investigador principal do estudo, Dr. Jeffrey Petrella, professor de radiologia e diretor do Alzheimer Imaging Research Laboratory da Universidade de Duke.

“Muitas vezes leva dezenas de milhões de dólares e muitos anos para fazer uma comparação direta de drogas. Nosso estudo mostrou que o efeito dessas duas drogas anti-amiloides na desaceleração do declínio cognitivo é realmente bastante modesto – e se administrado tardiamente na vida, quase imperceptível.”

Petrella explicou que ainda há dúvidas na comunidade médica sobre a eficácia da remoção de placas amiloides e se o tratamento, administrado por via intravenosa mensalmente, realmente previne ou retarda o declínio cognitivo.

“Esta incerteza, combinada com a taxa de falha de 99% dos ensaios de outras classes de tratamentos da [Doença de Alzheimer (DA)], está enraizada em uma compreensão incompleta dos mecanismos complexos que resultam na DA e como a trajetória da doença e a resposta ao tratamento podem variar de indivíduo para indivíduo,” dizem os pesquisadores. “É provável, portanto, que o tratamento personalizado precise desempenhar um papel central no futuro gerenciamento e aconselhamento de pacientes com DA”.

Os pesquisadores também usaram seu modelo para desenvolver planos de tratamento personalizados para pacientes virtuais individuais, levando em consideração os potenciais efeitos colaterais da terapia anti-amiloide, como inchaço e sangramento no cérebro, dores de cabeça, tontura, náusea, confusão e problemas de visão.

Os resultados da equipe mostram que o regime de tratamento ideal aumenta gradualmente a dose até atingir uma dosagem máxima e contínua em um estado estável. “Nosso objetivo era minimizar o declínio cognitivo e, ao mesmo tempo, minimizar a dosagem do tratamento para limitar os efeitos colaterais correspondentes”, disse Suzanne Lenhart, professora de matemática da Universidade de Tennessee, Knoxville, que colaborou no estudo.

“Nosso modelo fornecerá o nível de tratamento ideal ao longo do tempo do medicamento, mas talvez ainda mais importante, ele fornecerá o plano de tratamento personalizado ideal para cada paciente”, continuou ela.

Usando a estrutura que desenvolveram, os pesquisadores agora procurarão aplicar a modelagem computacional de tratamento ideal a outras terapias da Doença de Alzheimer, únicas e combinadas que estão atualmente sob avaliação e incorporar novos dados de ensaios clínicos em seu modelo à medida que estiverem disponíveis.

Os pesquisadores reconheceram que esses ensaios virtuais incorporam inúmeras suposições baseadas em evidências sobre a patogênese da doença, mecanismo terapêutico, efeitos colaterais e uma série de outros fatores que podem afetar o resultado.

“Apesar dessas limitações, este é o primeiro passo para ensaios clínicos personalizados”, disse Petrella. “Nós mostramos que esse tipo de modelo pode funcionar. Eu imagino que ele seja usado como uma ferramenta de precisão para aprimorar ensaios clínicos reais, otimizando dosagens e combinações de medicamentos para pacientes individuais.”

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