Dyrefri forskning: Teknologi som baner vei for fremtidens biomedisin

Med den raske utviklingen av kunstig intelligens (KI) erstatter forskere gradvis dyremodeller med smartere, raskere, mer nøyaktige og mer humane teknologier.

Bruken av dyr i biomedisinsk forskning har eksistert i århundrer - Foto: AI

Begrensninger ved dyremodeller

Mus, kaniner, aper og mange andre dyr har vært laboratoriekamerater i generasjoner. De brukes til å teste medisintoksisitet, studere sykdommer og teste nye behandlinger. Imidlertid tyder en økende mengde vitenskapelige bevis på at dyrestudier ikke alltid nøyaktig gjenspeiler biologiske responser hos mennesker.

Ifølge det amerikanske mat- og legemiddeltilsynet (FDA) mislykkes opptil 90 % av legemidler som har vist positive resultater hos dyr når de testes på mennesker. Årsaken er at betydelige forskjeller i gener, biologiske strukturer og immunsystemer mellom mennesker og dyr gjør det vanskelig å overføre data innhentet fra dyr effektivt.

I tillegg er det tidkrevende, kostbart og forårsaker etiske kontroverser å vedlikeholde dyreforsøksmodeller. Dette er motivasjonen for forskere til å se etter alternative løsninger, og AI er en av de lovende retningene.

Kunstig intelligens: datafiltrering og biologisk simulering

AI har evnen til å behandle og analysere enorme mengder data som mennesker ikke kan gjøre på kort tid. Innen biomedisinsk forskning kan AI gjennomgå hundretusenvis av vitenskapelige artikler, analysere den molekylære strukturen til titusenvis av forbindelser, og forutsi toksisitet, effektivitet og virkningsmekanisme av legemidler på menneskekroppen uten behov for dyreforsøk.

En nylig studie i USA viste at AI kan forutsi levertoksisiteten til en forbindelse med opptil 87 % nøyaktighet, betydelig høyere enn mange nåværende testmetoder. Forskere simulerte til og med mer enn 100 000 «virtuelle mus» på et datasystem for å teste stoffets effektivitet, noe som ikke kan gjøres i den virkelige verden av etiske og økonomiske årsaker.

AI brukes også i forskning på COVID-19-vaksine, noe som reduserer utviklingstiden betydelig. Ved hjelp av AI kan forskere raskt identifisere regioner av virale proteiner (epitoper) som sannsynligvis vil fremkalle en immunrespons, og dermed designe effektive vaksiner uten å måtte bruke tradisjonelle musemodeller i mange tidlige stadier.

AI fungerer ikke alene, men kombineres ofte med bioteknologier som organoider, 3D-printede vev eller flerorgansystemer (body-on-chip). Disse modellene bruker menneskeceller til å simulere de biologiske funksjonene til lever, hjerte, hjerne... og når systemet kombineres med AI, kan det analysere komplekse medikament- eller sykdomsreaksjoner i et miljø som ligner mye på menneskekroppen.

For eksempel ga kunstig lungevev koblet til AI for å vurdere nivået av SARS-CoV-2-viruspenetrasjon resultater tilsvarende museforsøk, men mye raskere og mer nøyaktig. Derfra kan tester utføres i en personlig retning basert på pasientens egne stamceller, i stedet for å bruke standardiserte dyremodeller som tidligere.

Å forme en dyrefri æra innen biomedisinsk forskning

Kombinasjonen av kunstig intelligens og bioteknologi baner vei for en ny æra med dyrefri forskning, som ikke bare reduserer kostnader og tid, men også forbedrer nøyaktigheten i å forutsi legemiddelresponser, spesielt ettersom personlig medisin blir vanlig.

Mange land, inkludert USA, har begynt å myke opp regelverket som krever at legemiddeltesting på dyr utføres før kliniske studier kan gjennomføres. Dette er et tydelig signal om at den vitenskapelige verden er i endring og gradvis beveger seg mot en mer effektiv, human og moderne forskningsmodell ved hjelp av kunstig intelligens.

MINH HAI

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