Dierproefvrij onderzoek: technologie die de weg vrijmaakt voor de toekomst van de biomedische wetenschap

công nghệ - Ảnh 1. — Het gebruik van dieren in biomedisch onderzoek bestaat al eeuwenlang - Foto: AI

Beperkingen van diermodellen

Muizen, konijnen, apen en vele andere dieren zijn al generaties lang laboratoriumvrienden. Ze worden gebruikt om de toxiciteit van medicijnen te testen, ziekten te bestuderen en nieuwe behandelingen te testen. Steeds meer wetenschappelijk bewijs suggereert echter dat dierstudies de biologische reacties bij mensen niet altijd accuraat weergeven.

Volgens de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) faalt tot 90% van de geneesmiddelen die bij dieren positieve resultaten hebben laten zien, ook bij tests op mensen. De reden hiervoor is dat aanzienlijke verschillen in genen, biologische structuren en immuunsystemen tussen mens en dier het moeilijk maken om gegevens die van dieren zijn verkregen, effectief over te brengen.

Bovendien is het onderhouden van dierproeven tijdrovend, kostbaar en leidt het tot ethische controverses. Dit motiveert wetenschappers om naar alternatieve oplossingen te zoeken, en AI is een van de veelbelovende richtingen.

Kunstmatige intelligentie: datafiltering en biologische simulatie

AI kan enorme hoeveelheden data verwerken en analyseren die mensen niet in korte tijd kunnen verwerken. In biomedisch onderzoek kan AI honderdduizenden wetenschappelijke artikelen beoordelen, de moleculaire structuur van tienduizenden verbindingen analyseren en de toxiciteit, effectiviteit en werkingsmechanisme van geneesmiddelen op het menselijk lichaam voorspellen zonder dat er dierproeven nodig zijn.

Een recente studie in de VS toonde aan dat AI de levertoxiciteit van een stof tot wel 87% nauwkeurig kan voorspellen, aanzienlijk hoger dan veel huidige testmethoden. Wetenschappers hebben zelfs meer dan 100.000 "virtuele muizen" op een computersysteem gesimuleerd om de effectiviteit van het medicijn te testen, iets wat in de echte wereld om ethische en financiële redenen niet mogelijk is.

AI wordt ook gebruikt in onderzoek naar COVID-19-vaccins, waardoor de ontwikkelingstijd aanzienlijk wordt verkort. Met behulp van AI kunnen wetenschappers snel delen van virale eiwitten (epitopen) identificeren die waarschijnlijk een immuunreactie opwekken, waardoor effectieve vaccins kunnen worden ontworpen zonder dat er in veel vroege stadia traditionele muismodellen nodig zijn.

AI werkt niet op zichzelf, maar wordt vaak gecombineerd met biotechnologieën zoals organoïden, 3D-geprinte weefsels of multi-orgaansystemen (body-on-chip). Deze modellen gebruiken menselijke cellen om de biologische functies van de lever, het hart, de hersenen... te simuleren. In combinatie met AI kan het systeem complexe reacties op medicijnen of ziekten analyseren in een omgeving die sterk lijkt op het menselijk lichaam.

Zo leverde kunstmatig longweefsel, gekoppeld aan AI om de mate van penetratie van het SARS-CoV-2-virus te meten, resultaten op die vergelijkbaar waren met die van muizenexperimenten, maar veel sneller en nauwkeuriger. Van daaruit kunnen tests op een gepersonaliseerde manier worden uitgevoerd op basis van de stamcellen van de patiënt zelf, in plaats van gestandaardiseerde diermodellen zoals voorheen.

Het vormgeven van een diervrij tijdperk in biomedisch onderzoek

De combinatie van AI en biotechnologie opent de weg naar een nieuw tijdperk van dierproefvrij onderzoek. Dit bespaart niet alleen kosten en tijd, maar verbetert ook de nauwkeurigheid van de voorspelling van de reacties op medicijnen. Dit is vooral belangrijk nu gepersonaliseerde geneeskunde steeds gangbaarder wordt.

Veel landen, waaronder de Verenigde Staten, zijn begonnen met het versoepelen van de regelgeving die vereist dat geneesmiddelen op dieren worden getest voordat klinische studies worden uitgevoerd. Dit is een duidelijk signaal dat de wetenschappelijke wereld verandert en geleidelijk overgaat in een effectiever, humaner en moderner onderzoeksmodel met behulp van kunstmatige intelligentie.

MINH HAI

Bron: https://tuoitre.vn/nghien-cuu-khong-dong-vat-cong-nghe-mo-loi-cho-y-sinh-tuong-lai-20250609142417126.htm