مدل اثربخشی درمان‌های دارویی برای حملات قلبی را پیش‌بینی می‌کند

محققان از موش ها برای ایجاد یک مدل ریاضی از انفارکتوس میوکارد استفاده کردند که معمولاً به عنوان حمله قلبی شناخته می شود.

به گفته محققان دانشگاه ایالتی اوهایو، مدل جدید چندین ترکیب دارویی مفید جدید را پیش‌بینی می‌کند که ممکن است روزی به درمان حملات قلبی کمک کند.

این حوادث قلبی عروقی که معمولاً به دلیل انسداد عروق کرونر – یا رگ‌هایی که به قلب خون می‌دهند – ایجاد می‌شوند، سالانه بیش از 800000 آمریکایی آن را تجربه می‌کنند و حدود 30 درصد در نهایت می‌میرند. اما حتی برای کسانی که زنده می مانند، آسیبی که این حملات به ماهیچه های قلب وارد می کند دائمی است و می تواند منجر به التهاب خطرناک در نواحی آسیب دیده قلب شود.

درمان برای بازگرداندن جریان خون به این گذرگاه‌های مسدود شده قلب اغلب شامل جراحی و داروها یا آنچه به عنوان درمان خونرسانی مجدد شناخته می‌شود، می‌شود. نیکولای مویز، نویسنده اصلی این مطالعه و محقق فوق دکترا در مهندسی پزشکی در ایالت اوهایو، گفت: این مطالعه از الگوریتم‌های ریاضی برای ارزیابی اثربخشی داروهای مورد استفاده برای مبارزه با التهاب بالقوه کشنده استفاده می‌کند که بسیاری از بیماران پس از حمله تجربه می‌کنند.

مویس گفت: “زیست شناسی و پزشکی در حال تبدیل شدن به ریاضیات بیشتری هستند.” “داده های زیادی وجود دارد که باید شروع به ادغام آنها در نوعی چارچوب کنید.” در حالی که مویز روی مدل‌های ریاضی دیگری از قلب حیوانات کار کرده است، او گفت که چارچوبی که در مقاله حاضر به تفصیل شرح داده شده است، دقیق‌ترین شماتیک سکته قلبی در موش‌ها است که تاکنون ساخته شده است.

این تحقیق در نشریه منتشر شده است مجله زیست شناسی نظری.

مدلی که تیم مویز ایجاد کرد که توسط یک سری معادلات دیفرانسیل نمایش داده می شود، با استفاده از داده های مطالعات حیوانی قبلی ساخته شده است. در پزشکی، معادلات دیفرانسیل اغلب برای نظارت بر رشد بیماری ها به صورت نمودار استفاده می شود.

اما این مطالعه مدل‌سازی چگونگی واکنش سلول‌های ایمنی خاص مانند میوسیت‌ها، نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها – سلول‌های ضروری برای مبارزه با عفونت و مبارزه با نکروز (آسیب سمی به قلب) – را در طی یک دوره یک ماهه به چهار داروی مختلف تعدیل‌کننده ایمنی نشان داد. این داروها برای سرکوب سیستم ایمنی طراحی شده اند تا در قسمت هایی از قلب که آسیب دیده اند التهاب مضر ایجاد نکند.

این تحقیق بر روی اثربخشی داروها یک ساعت پس از درمان موش ها متمرکز شد.

یافته‌های آنها نشان داد که ترکیب خاصی از این مهارکننده‌های دارویی در کاهش التهاب مؤثرتر از سایرین بودند. مویز گفت: در پزشکی می توان از ریاضیات و معادلات برای توصیف این سیستم ها استفاده کرد. “شما فقط باید رعایت کنید و قوانین و داستانی منسجم بین آنها پیدا خواهید کرد.

او گفت: «با درمان‌هایی که در مدل خود بررسی می‌کنیم، می‌توانیم حتی با بهترین مراقبت‌های پزشکی موجود، نتیجه بهتری برای بیمار ایجاد کنیم.»

بسته به سلامتی که از قبل دارد، ممکن است بین شش تا هشت ماه طول بکشد تا فرد از حمله قلبی بهبود یابد. کیفیت مراقبتی که بیماران در آن چند هفته اول دریافت می‌کنند، می‌تواند طول مسیر بهبودی آنها را تعیین کند.

از آنجایی که شبیه‌سازی Moise کاملاً تئوری است، به این زودی‌ها منجر به بهبود درمان‌ها نمی‌شود. قبل از اینکه کار آنها به یک دارایی برای دانشمندان دیگر تبدیل شود، به داده های دقیق تری نیاز است، اما مویز گفت که او این مدل را به عنوان ابزاری بالقوه در مبارزه با ویرانی های بیماری قلبی تصور می کند.

مویز گفت: “چند سال طول می کشد تا بتوانیم این نوع رویکرد را در کار بالینی واقعی ادغام کنیم.” اما کاری که ما انجام می دهیم اولین گام به سوی آن است.»