Biosimulation - en genvej i sygdomsbekæmpelse

Danske forskere er med helt fremme i udviklingen af hvordan virus reagerer i kroppen. Med computermodeller har forskere på DTU og Købehavns Universitet fundet en genvej, når man skal udvikle vacciner der kan beskytte os mod farlige sygdomme som SARS, Ebola og nye typer Influenza.

I 2003 gik verden i panik over den smitsomme lungesygdom SARS, som man ikke havde nogen vaccine mod. Men på DTU og Københavns Universitet kunne forskerne ved hjælp af computermodeller skyde en genvej til en vaccine, som det ellers ville have taget år i laboratorier at udvikle.

Simuleret SARS gav vaccine
Computersystemet på DTU er bygget til at reagere på samme måde, som det menneskelige immunforsvar når det opdager et fremmedlegeme som skal udslettes. Da man havde fundet ud af hvordan SARS virusen var opbygget, kunne man præsentere den for computermodellen, og undersøge hvordan modellen reagerede.

I stedet for at famle i blinde, så kunne forskerne nu koncentrere sig om de 135 punkter hvor immunforsvaret opdagede SARS virussen.

”Det er nok en god ide at være beskeden, med dette redskabs fremtid,” siger Søren Brunak. Han er leder af Institut for biologisk Sekvensanalyse på DTU, som står bag det danske gennembrud. ”Hvis man kan afsløre nogle grundlæggende ting om hvordan celle delingen går amok i forbindelse med cancer, skal man være overordentlig tilfreds. Det langsigtede perspektiv er at man skal kunne teste alt med biosimulation.”

Kan man simulerer et helt organ?
Der er endnu langt til en fuldstændig computermodel af et organ i mennesket, men inden for forskellige forskningsfelter er man kommet langt med brugbare modeller. Når det gælder det menneskelige hjerte, arbejder danske forskere med computermodeller af celler i hjertet, der reagerer så det ligner det der sker i det virkelige hjerte. 

” For at simulere et minuts hjerteslag i en computer, kræves milliarder af beregninger og det er først nu computerne er blevet så kraftige, at det kan lade sig gøre” siger professor Niels Henrik Holstein Rethlou, der er hjerteforsker på Panum instituttet.

Hvert år er der flere hundrede danskere der dør af hjertestop, og der findes meget få behandlingsmuligheder. Forskerne interesserer sig især for den impuls der får hjertet til at trække sig sammen. Ved at afprøve et stofs virkning på f.eks. et frøhjerte kan man efterfølgende justere computerprogrammet efter resultaterne. På den måde bliver biosimulationen hele tiden bedre.

Biosimulation i de kommende år
Specielt i medicinalindustrien følger man nøje med i hvad der sker på dette felt. Der er nemlig penge at spare, når man kan mindske antallet af forsøg på mennesker og dyr. Programmerne er dyre at udvikle, men når det først er klaret koster de ingenting at bruge.

”USA baserede firmaer tilbyder allerede simulerede biologiske modeller til medicinaludviklere” siger Niels Henrik Holstein Rethlou fra Panum og fortsætter ”Det er sandsynligt, at myndighederne i USA i løbet af ganske få år vil forlange test på virtuelle modeller, som led i godkendelsen af nye typer medicin. Så vi har travlt”