Biomarcador identificado para predecir el éxito del tratamiento de la enfermedad inflamatoria intestinal

No todo el mundo responde igual de bien a los tratamientos para la enfermedad inflamatoria intestinal (EII). Lo que funcionará para cada paciente implica prueba y error durante el proceso de tratamiento. Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Charité—Universitätsmedizin, en colaboración con colegas de Berlín y Bonn, ha logrado identificar un biomarcador que indica si el tratamiento con un determinado medicamento llamado inmunomodulador tendrá éxito o no.

Escribiendo en el diario Gastroenterologíael nota de los investigadores que esto permitirá un uso más específico de la terapia.

La enfermedad inflamatoria intestinal (EII) adopta múltiples formas, incluidas la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. Es causada por una respuesta inmune hiperactiva en el tracto gastrointestinal. Las personas que padecen la enfermedad experimentan calambres abdominales, diarrea y fatiga. No hay cura; Hasta ahora, el único tratamiento ha sido aliviar los síntomas y controlar la inflamación.

«Como científico clínico, participo activamente en la atención al paciente», afirma el profesor Ahmed Hegazy del Departamento de Gastroenterología, Enfermedades Infecciosas y Reumatología de Charité.

«Esta enfermedad implica episodios conocidos como brotes, que a menudo son impredecibles, por lo que el tratamiento se ajusta constantemente. Hasta ahora, no ha sido posible predecir el curso individual de la enfermedad ni cómo responderán los pacientes a las distintas opciones de tratamiento, lo cual es lo que hace que el tratamiento sea tan desafiante».

Una opción de tratamiento altamente eficaz con sólo efectos secundarios menores se conoce como terapia de bloqueo de integrinas. Impide que determinadas células inmunitarias entren en el tracto gastrointestinal y desencadenen allí procesos inflamatorios. Vedolizumab, un anticuerpo específico contra una integrina específica, tiene un efecto bloqueador: se une a las células T colaboradoras, impidiendo que ingresen al tracto gastrointestinal.

«La terapia de bloqueo de integrina es muy efectiva en aproximadamente dos tercios de los pacientes. Pero para el otro tercio, no funciona en absoluto. Anteriormente, determinar quién respondería al tratamiento era una cuestión de prueba y error. Es decir tedioso, lento y costoso, además de que suele resultar bastante frustrante para los pacientes», afirma Hegazy.

«Sería útil tener un biomarcador que pueda mostrar de antemano si el tratamiento es prometedor o no. Eso es exactamente lo que nos propusimos encontrar con nuestro estudio».

El aprendizaje automático ayuda con el reconocimiento de patrones

Los extensos estudios de los investigadores se basaron en 47 pacientes con EII crónica. Se tomaron muestras de sangre antes de iniciar el tratamiento con vedolizumab y seis semanas después del inicio del tratamiento. Los investigadores utilizaron métodos analíticos avanzados como citometría de masas, secuenciación de ARN unicelular y proteómica sérica para examinar las muestras.

«Nos concentramos en diferentes tipos de células inmunes y ciertas proteínas y buscamos cambios potenciales causados ​​por el tratamiento», explica Hegazy. «Esto generó una gran cantidad de datos, que luego analizamos mediante aprendizaje automático.

«El aprendizaje automático es un campo de la inteligencia artificial que utiliza algoritmos y modelos estadísticos para permitir que las computadoras aprendan de los datos y reconozcan patrones sin necesidad de ser programados explícitamente de antemano. Esto nos permitió identificar patrones que ayudan a predecir qué pacientes tienen más probabilidades de responder a esta forma de tratamiento.»

El equipo interdisciplinario formado por investigadores de los campos de la medicina, la bioinformática, las matemáticas y la biología, que también incluía investigadores del Instituto de Salud Charité de Berlín (BIH), el Centro Alemán de Investigación sobre el Reumatismo de Berlín (DRFZ) y la Universidad de Bonn. , identificó los mismos patrones en estudios de otro grupo de pacientes. Ese grupo de 26 participantes ayudó a los investigadores a validar los resultados de su estudio.

Altos niveles de biomarcadores, baja respuesta al tratamiento.

Una molécula especialmente significativa fue una proteína de división celular llamada Ki67, que se produce en niveles elevados cuando las células T auxiliares se dividen. Los pacientes con niveles elevados de estas células en sangre antes del tratamiento no respondieron al vedolizumab.

«Pudimos descubrir el fenómeno molecular detrás de esto: estas células T auxiliares no tienen sitios de unión para vedolizumab, por lo que pueden pasar sin obstáculos al tracto gastrointestinal y continuar contribuyendo a la inflamación», explica Hegazy.

«Estas células tienen diferentes moléculas de tráfico que les permiten moverse hacia el tracto gastrointestinal. Esto hace que Ki67 sea un buen indicador de la presencia de células T auxiliares resistentes a vedolizumab».

Pasando a la práctica clínica

Los investigadores planean verificar sus hallazgos a través de grandes estudios multicéntricos y estudiar en detalle la confiabilidad del biomarcador que han identificado. Los planes también exigen seguir desarrollando sus métodos de detección y medición para que puedan incorporarse a la práctica clínica habitual.

«Los biomarcadores fiables son la clave para una terapia individualizada y, por tanto, un mejor tratamiento para nuestros pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal crónica», afirma la profesora Britta Siegmund, directora del departamento.

Una vez que se cumple esa condición, se pueden tomar decisiones sobre la forma de tratamiento individual adecuada con mayor rapidez y precisión. Y eso representa un paso hacia la medicina personalizada que brindará claridad a los pacientes desde el principio.