Djurfri forskning: Teknologi som banar väg för biomedicinens framtid

công nghệ - Ảnh 1. — Användningen av djur inom biomedicinsk forskning har funnits i århundraden - Foto: AI

Begränsningar av djurmodeller

Möss, kaniner, apor och många andra djur har varit laboratoriekamrater i generationer. De används för att testa läkemedels toxicitet, studera sjukdomar och testa nya behandlingar. Emellertid tyder en växande mängd vetenskapliga bevis på att djurstudier inte alltid korrekt återspeglar biologiska reaktioner hos människor.

Enligt den amerikanska läkemedelsmyndigheten FDA (Food and Drug Administration) misslyckas upp till 90 % av läkemedel som har visat positiva resultat på djur när de testas på människor. Anledningen är att betydande skillnader i gener, biologiska strukturer och immunsystem mellan människor och djur gör det svårt att effektivt överföra data som erhållits från djur.

Dessutom är det tidskrävande, kostsamt och orsakar etiska kontroverser att upprätthålla djurförsöksmodeller. Detta är motivationen för forskare att leta efter alternativa lösningar, och AI är en av de lovande inriktningarna.

Artificiell intelligens: datafiltrering och biologisk simulering

AI har förmågan att bearbeta och analysera enorma mängder data som människor inte kan göra på kort tid. Inom biomedicinsk forskning kan AI granska hundratusentals vetenskapliga artiklar, analysera molekylstrukturen hos tiotusentals föreningar, förutsäga toxicitet, effektivitet och verkningsmekanism för läkemedel på människokroppen utan behov av djurförsök.

En nyligen genomförd studie i USA visade att AI kan förutsäga levertoxiciteten hos en förening med upp till 87 % noggrannhet, vilket är betydligt högre än många nuvarande testmetoder. Forskare simulerade till och med mer än 100 000 "virtuella möss" på ett datorsystem för att testa läkemedlets effektivitet, något som inte kan göras i verkligheten av etiska och ekonomiska skäl.

AI används också i forskning om covid-19-vacciner, vilket avsevärt minskar utvecklingstiden. Med hjälp av AI kan forskare snabbt identifiera regioner av virala proteiner (epitoper) som sannolikt framkallar ett immunsvar, och därigenom utforma effektiva vacciner utan att behöva använda traditionella musmodeller i många tidiga stadier.

AI fungerar inte ensamt, utan kombineras ofta med bioteknik som organoider, 3D-printade vävnader eller multiorgansystem (body-on-chip). Dessa modeller använder mänskliga celler för att simulera de biologiska funktionerna i lever, hjärta, hjärna... och i kombination med AI kan systemet analysera komplexa läkemedels- eller sjukdomsreaktioner i en miljö som liknar människokroppen.

Till exempel gav artificiell lungvävnad kopplad till AI för att bedöma nivån av SARS-CoV-2-viruspenetration resultat motsvarande mössförsök, men mycket snabbare och mer exakt. Därifrån kan tester utföras i en personlig riktning baserat på patientens egna stamceller, istället för att använda standardiserade djurmodeller som tidigare.

Att forma en djurfri era inom biomedicinsk forskning

Kombinationen av AI och bioteknik banar väg för en ny era av djurfri forskning, vilket inte bara minskar kostnader och tid, utan också förbättrar noggrannheten i att förutsäga läkemedelsresponser, särskilt i takt med att personlig medicin blir mainstream.

Många länder, inklusive USA, har börjat lätta på reglerna som kräver att läkemedelstester på djur får genomföras innan kliniska prövningar genomförs. Detta är en tydlig signal om att den vetenskapliga världen förändras och gradvis rör sig mot en mer effektiv, human och modern forskningsmodell med hjälp av artificiell intelligens.

MINH HAI

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