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IN-Silico trials for treatment of acute Ischemic STroke

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Los ensayos clínicos virtuales podrían mejorar los tratamientos para los accidentes cerebrovasculares

Para ayudar a mejorar los ensayos clínicos de los nuevos tratamientos para accidentes cerebrovasculares, que reducen los costes de desarrollo y aceleran la implementación, el equipo de INSIST ha modelizado a los pacientes, la enfermedad, los tratamientos y los posibles desenlaces clínicos de los pacientes en entornos clínicos virtuales.

Salud

El accidente cerebrovascular, en el que se interrumpe el riego sanguíneo del encéfalo, es una de las principales causas de discapacidad a largo plazo y la segunda causa más común de defunción en el mundo. Más de un millón de personas en Europa padecen un accidente cerebrovascular cada año, lo que genera costes anuales directos e indirectos de aproximadamente 60 000 millones EUR. Después de varios decenios de investigación, los tratamientos habituales para el accidente cerebrovascular isquémico agudo son la trombólisis, en la que se disuelven los coágulos sanguíneos y la trombectomía endovascular, en la que los coágulos se extirpan de forma mecánica. Sin embargo, según Charles Majoie, del Amsterdam UMC y coordinador del proyecto INSIST, hasta dos terceras partes de los pacientes permanecen funcionalmente dependientes y necesitan atención constante. «Para mejorar los desenlaces clínicos de los pacientes, los ensayos clínicos deben identificar de manera más efectiva a las personas que probablemente se beneficiarán de los tratamientos específicos», afirma. El equipo del proyecto financiado con fondos europeos ha desarrollado modelos informáticos que pueden calcular los posibles desenlaces clínicos de los «pacientes virtuales», tras recibir tratamientos de trombólisis o trombectomía.

La población virtual

El modelo de INSIST se desarrolló a partir de los datos de miles de pacientes del registro MR CLEAN Registry, una base de datos nacional neerlandesa de todos los pacientes que sufrieron accidentes cerebrovasculares isquémicos agudos y que recibieron tratamiento endovascular. Estos datos, incluidas las imágenes de trombos (400 pacientes), la histología (350 pacientes) y las características de las arterias intracraneales (120 pacientes), permitieron al equipo desarrollar pacientes virtuales realistas. «Nuestros pacientes virtuales reflejan quince de las características de pronóstico más relevantes, como edad, sexo y comorbilidades. También incluyen características clínicas como las geometrías de los vasos y trombos», señala Henk Marquering, cocoordinador de INSIST. Para facilitar los ensayos clínicos «in silico», tres modelos funcionan en tándem. Los modelos de muerte tisular estiman el estado del tejido durante el inicio del accidente cerebrovascular, inmediatamente después del tratamiento y veinticuatro horas después. Los modelos de flujo sanguíneo reflejan cambios en todas las etapas del accidente cerebrovascular, incluido el tratamiento. Finalmente, el modelo de perfusión en tres dimensiones describe la perfusión sanguínea en la materia gris y blanca del encéfalo, con daño reversible e irreversible del tejido encefálico como resultado de los cambios de perfusión estimados por el modelo de muerte tisular.

Ensayos «in silico»

El modelo de INSIST probó la trombólisis con alteplasa intravenosa y la trombectomía mecánica con recuperadores de «stents», simulando la compresión, la colocación, el despliegue y la recuperación del coágulo para estimar la fragmentación del trombo. Los ensayos se simularon mediante datos reales del MR CLEAN Registry, lo que permitió que el modelo correlacionara el estado del tejido encefálico veinticuatro horas después del tratamiento con el desenlace clínico del paciente después de noventa días. Luego, los resultados se agregaron sobre las subpoblaciones de interés. «Podemos evaluar el rendimiento de los tratamientos en varios escenarios de pacientes y comprender mejor los efectos previstos y no previstos tanto para los pacientes como para las poblaciones», explica Praneeta Konduri, investigadora de INSIST. «Por ejemplo, estudiamos el rendimiento de una endoprótesis disponible en el mercado para diferentes composiciones de fibrina en un trombo oclusivo, y obtuvimos resultados comparables a los de los datos de intervención del MR CLEAN Registry, junto con los supuestos clínicos». La población virtual de INSIST y las pruebas «in silico» se validaron mediante el conjunto de datos HERMES que contiene los resultados de 6 ensayos clínicos aleatorios con 1 500 pacientes de todo el mundo, y que investiga los beneficios de la trombectomía endovascular y la trombólisis.

Un método floreciente

Con el apoyo de organismos reguladores como la Agencia Europea de Medicamentos, la modelización informática y la experimentación «in silico» están desempeñando un papel cada vez más importante en la investigación y el desarrollo de productos biomédicos. Majoie expresa: «Con nuestra tecnología, los nuevos tratamientos podrían evaluarse en varios escenarios clínicos, lo que aceleraría el tiempo de desarrollo y reduciría los costes. Asimismo, la extrapolación de estos resultados a escala de población nos brinda una mayor comprensión del accidente cerebrovascular». Además de presentar estas técnicas a los usuarios potenciales, como los médicos que participan en ensayos, el equipo pretende incorporar técnicas de trombectomía más recientes, como la aspiración, en sus simulaciones.

Palabras clave

INSIST, accidente cerebrovascular, trombectomía, trombólisis, sangre, encéfalo, ensayos clínicos, pacientes virtuales, coágulo, tejido

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