Els investigadors de la Unitat de Tuberculosi Experimental de l'IGTP (Institut Germans Trias i Pujol) han estudiat les lesions pulmonars de tuberculosi a través d'un pulmó virtual. La investigació s'ha centrat a comprendre els mecanismes que permeten mantenir latent la infecció de la tuberculosi, ja que actualment un 90% de les persones infectades no desenvoluparan mai una malaltia activa. Tot i aquest baix desenvolupament, és una de les deu principals causes de mort al món. L'equip investigador destaca que conèixer els mecanismes per detectar aquest 90% de persones és clau per poder erradicar la tuberculosi. L'estudi, dirigit pel manresà Pere-Joan Cardona, el publica la revista Plos Computactional Biology.
Els investigadors han treballat partint de la hipòtesi que la reinfecció endògena té un paper important en el manteniment de la infecció latent de la tuberculosi. Han desenvolupat un model basat en agents que descriu el creixement, la fusió i la proliferació de lesions de tuberculosi en un arbre bronquial computacional. El model s'ha alimentat i parametritzat amb dades experimentals de cinc porcs petits - minipigs- infectats en un estadi inicial.
A partir de les imatges, s'ha obtingut la superfície pulmonar dels porcs per poder generar el pulmó virtual. També s'han obtingut la mida i la ubicació de cadascuna de les lesions de tuberculosi, que han permès als investigadors ajustar els paràmetres del model basat en agents.
El resultat és un model que ens permet, des de l'ordinador, reproduir i entendre les dades experimentals. «Hem pogut mostrar una important relació entre el nombre final de lesions per tuberculosi amb la freqüència de reinfecció endògena i el creixement de les lesions», apunta Martí Català, autor de la investigació.
El model també es va utilitzar com a plataforma experimental in silico per explorar la transició de la infecció latent a la malaltia activa, identificant dos principals factors desencadenants: una resposta inflamatòria elevada i la combinació d'una resposta inflamatòria moderada amb una petita amplitud respiratòria.
«Aquesta recerca és important perquè l'estructura del pulmó dels minipigs és molt similar a la de les persones. Per tant, aquest model ens servirà per poder fer prediccions de futures intervencions en l'estudi de nous biomarcadors, estratègies profilàctiques i terapèutiques de la tuberculosi en humans», destaca Pere-Joan Cardona, coautor del treball.
El model de pulmó virtual s'ha desenvolupat en el marc del programa de 3R del Centre de Medicina Comparativa i Bioimatge (CMCiB) de l'IGTP, que té l'impuls de la Fundació La Caixa. Aquests són els primers resultats publicats en el marc d'aquest programa, mentre tenen en marxa altres projectes relacionats amb tuberculosi, ictus, models computacionals per a vacunes del VIH o per trobar noves dianes terapèutiques per a la leucèmia aguda.
