Hayvansız Araştırma: Biyomedikal Alanın Geleceğine Giden Yolu Hazırlayan Teknoloji

công nghệ - Ảnh 1. — Hayvanların biyomedikal araştırmalarda kullanımı yüzyıllardır var - Fotoğraf: AI

Hayvan modellerinin sınırlamaları

Fareler, tavşanlar, maymunlar ve diğer birçok hayvan nesillerdir laboratuvar arkadaşları olmuştur. İlaç toksisitesini test etmek, hastalıkları incelemek ve yeni tedavileri denemek için kullanılırlar. Ancak giderek artan bilimsel kanıtlar, hayvan çalışmalarının insanlardaki biyolojik tepkileri her zaman doğru bir şekilde yansıtmadığını göstermektedir.

ABD Gıda ve İlaç Dairesi'ne (FDA) göre, hayvanlarda olumlu sonuçlar veren ilaçların %90'a kadarı insanlarda test edildiğinde başarısız oluyor. Bunun nedeni, insanlar ve hayvanlar arasındaki genler, biyolojik yapılar ve bağışıklık sistemlerindeki önemli farklılıkların, hayvanlardan elde edilen verilerin etkili bir şekilde aktarılmasını zorlaştırmasıdır.

Ayrıca, hayvan araştırma modellerinin sürdürülmesi zaman alıcı, maliyetli ve etik tartışmalara yol açmaktadır. Bu durum, bilim insanlarını alternatif çözümler aramaya itmektedir ve yapay zeka da bu alandaki umut vadeden alanlardan biridir.

Yapay zeka: veri filtreleme ve biyolojik simülasyon

Yapay zekâ, insanların kısa sürede yapamayacağı kadar büyük miktarda veriyi işleyip analiz etme yeteneğine sahiptir. Biyomedikal araştırmalarda yapay zekâ, yüz binlerce bilimsel makaleyi inceleyebilir, on binlerce bileşiğin moleküler yapısını analiz edebilir ve hayvan deneylerine gerek kalmadan ilaçların insan vücudu üzerindeki toksisitesini, etkinliğini ve etki mekanizmasını tahmin edebilir.

ABD'de yapılan yeni bir çalışma, yapay zekanın bir bileşiğin karaciğer toksisitesini %87'ye varan bir doğrulukla tahmin edebildiğini gösterdi; bu, mevcut birçok test yönteminden önemli ölçüde daha yüksek bir oran. Bilim insanları, ilacın etkinliğini test etmek için bir bilgisayar sisteminde 100.000'den fazla "sanal fare" simüle etti; bu, etik ve finansal nedenlerle gerçek dünyada yapılamayacak bir şey.

Yapay zeka, COVID-19 aşı araştırmalarında da kullanılmakta ve bu da geliştirme süresini önemli ölçüde kısaltmaktadır. Yapay zekanın yardımıyla bilim insanları, bağışıklık tepkisi oluşturma olasılığı yüksek olan viral protein (epitop) bölgelerini hızla belirleyerek, erken aşamaların çoğunda geleneksel fare modelleri kullanmak zorunda kalmadan etkili aşılar tasarlayabilmektedir.

Yapay zeka tek başına çalışmaz, genellikle organoidler, 3 boyutlu yazıcıyla basılmış dokular veya çoklu organ sistemleri (çip üstü vücut) gibi biyoteknolojilerle birleştirilir. Bu modeller, karaciğer, kalp ve beynin biyolojik işlevlerini simüle etmek için insan hücrelerini kullanır... ve yapay zeka ile birleştirildiğinde, sistem insan vücuduna çok benzeyen bir ortamda karmaşık ilaç veya hastalık reaksiyonlarını analiz edebilir.

Örneğin, SARS-CoV-2 virüsünün penetrasyon seviyesini değerlendirmek için yapay akciğer dokusuna bağlanan yapay akciğer dokusu, fare deneylerine eşdeğer sonuçlar verdi, ancak çok daha hızlı ve daha doğru sonuçlar verdi. Bu sayede, daha önce olduğu gibi standartlaştırılmış hayvan modelleri kullanmak yerine, hastanın kendi kök hücrelerine dayalı kişiselleştirilmiş bir test yöntemi uygulanabiliyor.

Biyomedikal araştırmalarda hayvansız bir dönem yaratmak

Yapay zeka ve biyoteknolojinin birleşimi, yalnızca maliyetleri ve zamanı azaltmakla kalmayıp aynı zamanda özellikle kişiselleştirilmiş tıp yaygınlaştıkça ilaç tepkilerini tahmin etme doğruluğunu da artıran, hayvansız araştırmalar için yeni bir dönemin önünü açıyor.

Amerika Birleşik Devletleri de dahil olmak üzere birçok ülke, klinik deneyler yapılmadan önce hayvanlar üzerinde ilaç testi yapılmasını zorunlu kılan düzenlemeleri gevşetmeye başladı. Bu, bilim dünyasının değiştiğine ve yapay zekanın yardımıyla giderek daha etkili, insancıl ve modern bir araştırma modeline doğru ilerlediğine dair açık bir işaret.

MINH HAI

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