Cartografía multidimensional de enfermedades: el futuro del desarrollo de medicamentos

Investigadores de la Universidad de Tampere desarrollaron un método para mapear las conexiones mecánicas entre enfermedades, revelando asociaciones más profundas que las clasificaciones tradicionales basadas en órganos afectados y síntomas. Este enfoque multidimensional presenta un cambio de paradigma en la clasificación de enfermedades y el descubrimiento de fármacos, lo que podría conducir a tratamientos médicos más personalizados y efectivos.

Un estudio reciente del Centro Finlandés para el Desarrollo y la Validación de Enfoques Integrados (FHAIVE) presenta un nuevo enfoque para comprender las enfermedades humanas mediante el mapeo de sus relaciones utilizando un marco multidimensional. El artículo “Un enfoque multidimensional para mapear las relaciones entre las enfermedades desafía las visiones clásicas de las enfermedades” se publicó en Advanced Science el 5 de junio de 2024.

Tradicionalmente, las enfermedades se categorizan en función de los órganos afectados y los síntomas observables, pero este nuevo método integra datos genómicos, químicos y clínicos para revelar conexiones mecánicas más profundas. Esta iniciativa confirmó las asociaciones conocidas entre las afecciones inflamatorias y cardiometabólicas y subraya aún más su vínculo con los trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer.

El estudio se llevó a cabo en el proyecto ERC del Profesor Dario Greco ARCHIMEDES que tiene como objetivo hacer que los productos químicos y los medicamentos sean seguros para los consumidores y reducir las pruebas en animales en los experimentos. El estudio fue dirigido por la Dra. Lena Möbus. Los coautores fueron Angela Serra, Michele Fratello, Alisa Pavel y Antonio Federico.

Los investigadores utilizaron datos de seis dimensiones de datos: genes asociados a enfermedades, vías, síntomas, medicamentos, sustancias químicas que se dirigen a los genes y sustancias químicas que medican enfermedades. Este análisis exhaustivo de 502 enfermedades destaca diferencias significativas con respecto al sistema clásico de Clasificación Internacional de Enfermedades (CIE), lo que sugiere la necesidad de una clasificación actualizada que incorpore estos conocimientos mecánicos.

Utilizando este enfoque multidimensional, los autores encontraron que la psoriasis, que se manifiesta principalmente en la piel, está estrechamente relacionada con la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), que afecta el intestino.

“Aunque se conocía un vínculo entre estas enfermedades, es interesante que un enfoque completamente basado en datos pueda reproducir esta relación. Del mismo modo, el mapa de la enfermedad sugiere un fuerte vínculo entre la diabetes tipo 2, una enfermedad metabólica, y la enfermedad de Alzheimer, una condición degenerativa del cerebro. Estas estrechas relaciones no se explican fácilmente por la proximidad anatómica, lo que indica conexiones subyacentes más profundas”, dice Möbus.

Hacia tratamientos médicos más personalizados

El estudio también encontró una fuerte correlación entre el número de publicaciones sobre un gen y el número de enfermedades asociadas a ese gen. Se encontró una correlación similar para los síntomas. Esto sugiere que cuanto más se estudia un gen o un síntoma, más enfermedades están relacionadas con él, impulsado por la carga general de la enfermedad indicada por las tasas de mortalidad. Para tener en cuenta la riqueza de datos variable para diferentes enfermedades, el equipo implementó múltiples estrategias, como el uso de un consenso de diferentes métodos para cuantificar las relaciones entre las enfermedades, así como la integración de varias capas de datos.

La investigación identificó grupos distintos de enfermedades cancerosas y no cancerosas. Dentro de los grupos cancerosos, el estudio observó agrupaciones basadas en el origen celular de los cánceres en lugar del órgano donde se manifiestan. Los carcinomas, que surgen de los revestimientos epiteliales de los órganos, se distinguieron claramente de los sarcomas, que surgen de los tejidos blandos. Esta agrupación mecánica podría ayudar a comprender las interacciones complejas de las enfermedades y desarrollar terapias más específicas.

En general, este mapeo multidimensional de enfermedades presenta un posible cambio de paradigma en la clasificación de enfermedades y el descubrimiento de fármacos.

“Al integrar diversas fuentes de datos, este enfoque ofrece una comprensión más matizada de las relaciones entre las enfermedades, lo que podría mejorar el desarrollo de fármacos efectivos y abordar el creciente desafío de la multimorbilidad. Esta perspectiva basada en datos puede beneficiar la investigación futura y los ensayos clínicos, y de este modo allanar el camino para tratamientos médicos más personalizados y efectivos”, afirma Möbus.

Esta investigación fue apoyada por la Iniciativa de Medicamentos Innovadores de la UE 2 (IMI2), la Academia de Finlandia, el programa del Consejo Europeo de Investigación (ERC) y el Instituto de Estudios Avanzados de Tampere (IAS).