Viten

Kan databeregninger erstatte dyreforsøk?

Ved hjelp av databeregninger kan vi til en viss grad erstatte, men først og fremst få mer utbytte av hvert dyreforsøk, skriver artikkelforfatteren.
Ved hjelp av databeregninger kan vi til en viss grad erstatte, men først og fremst få mer utbytte av hvert dyreforsøk, skriver artikkelforfatteren.

Kan datasimuleringer utgjøre et etisk fremskritt for medisinsk forskning?

  • Marte Julie Sætra, stipendiat ved fysisk institutt, Universitetet i Oslo
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

For rundt halvparten av verdens sykdommer finnes det ennå ingen behandling. Hvert år benyttes det millioner av dyr til forskning på disse sykdommene.

Forsøkene har gitt oss utallige kurer og store mengder kunnskap, men det finnes en ivrig utfordrer: databeregninger. Har databeregninger kommet for å erstatte dyreforsøk, og dermed utgjøre et etisk fremskritt for medisinsk forskning?

Marte Julie Sætra, stipendiat ved fysisk institutt, Universitetet i Oslo.

Å simulere en kropp

Verden rundt oss kan beskrives ved hjelp av matematikk. Dette gjelder også for biologiske prosesser. Vi har ligninger som sier hvordan hjerneceller kommuniserer med hverandre og hvordan hjertet vårt slår. Ligningene kan ikke løses med penn og papir, men det går ved hjelp av datamaskiner.

Vi kaller de beregningene vi gjør for simuleringer, for eksempel hjernesimuleringer eller hjertesimuleringer. Simuleringene kan erstatte dyreforsøk der det er hensiktsmessig, slik for eksempel en flysimulator kan erstatte ekte flyvninger under pilottrening.

Det er bare det at datasimuleringer har en stor ulempe: de er ikke riktige. Man vil aldri kunne gjøre mer enn å etterligne virkeligheten på en datamaskin, ikke kopiere virkeligheten nøyaktig. For å få til simuleringer som er så gode som overhodet mulig, må ligningene verifiseres ved hjelp av ekte data tatt opp fra dyr.

Les også

Tester ut kunstig intelligens på pasientjournaler

Mer målrettede

Dessuten er det ikke alt vi kan beskrive på en datamaskin. Simuleringene kan erstatte dyreforsøk til en viss grad, men noen dyr må fortsatt brukes. Håpet for disse er at databeregninger hjelper oss å gjøre mer målrettede eksperimenter.
I den tradisjonelle forskningen med dyr er det ikke alltid så lett å vite hvordan man kan utføre eksperimenter som gir den informasjonen en trenger for å kunne bekrefte eller avkrefte en hypotese.

Jeg jobber for eksempel i et prosjekt som heter DigiBrain på Universitetet i Oslo. Her er vi forskere fra ulike fagfelt som biologi og fysikk som jobber sammen. Vi leter etter sammenhengen mellom gener og mentale lidelser. Store studier har vist at det finnes en sammenheng mellom gener og mentale lidelser som schizofreni, men akkurat hvilke gener i en genkombinasjon som spiller størst rolle og hva disse faktisk kan forklare av sykdommen, vet man ikke så mye om.

Les også

Kunstig intelligens må ikke lenger trenes av mennesker

Overveldende prosjekt

Dette er gener som påvirker en hel rekke prosesser i hjernen. Kanskje påvirker de funksjonene til en enkelt celle, eller hvordan cellene snakker sammen i nettverk. Å kartlegge hvilke gener som påvirker eller forårsaker hva, er et overveldende prosjekt. Med dyreforsøk alene er det vanskelig å vite hvor man skal starte, og det er begrenset hva man faktisk kan måle.

Dette er en situasjon der simuleringer som supplement til dyreforsøk gjør det mulig å lete etter sammenhengene på en datamaskin først. Når man så har sett noe interessant i simuleringene, kan man sette i gang med avanserte, biologiske eksperimenter på dyr. Dyreforsøk er nødvendig for å se om funnet også gjelder i virkeligheten. Slik kan databeregninger hjelpe forskerne til å hente mer nyttig informasjon ut av hvert enkelt dyr.

Les også

En fremtid for dyrking av menneskeorganer i dyr?

Må være kritisk

Ved hjelp av databeregninger kan vi til en viss grad erstatte, men først og fremst få mer utbytte av hvert dyreforsøk. Det er riktignok viktig å benytte seg av datasimuleringer på en svært kritisk måte. Det er utrolig viktig og et stort ansvar for dem som gjør simuleringer å validere ligningene sine.

En må vite at de antagelsene man gjør er fornuftige og at svarene en får er rimelige. Gale simuleringer kan mislede eksperimentalister til å lete etter feil ting. Det er begrenset hva datasimuleringene kan gjøre for oss, men flere og bedre ligninger er under stadig utvikling.

Vi er i ferd med å få en bedre og bedre forståelse av hvordan matematikk og databeregninger kan beskrive prosesser i kroppen vår. Om vi fortsetter å søke denne forståelsen, vil vi ikke bare få mer kunnskap om hvordan kroppen vår henger sammen – vi vil også kunne legge oss med bedre samvittighet om kvelden.

Følg Aftenposten Viten på Facebook og Twitter!

Her er flere spennende saker fra Viten:

Les mer om

  1. Dyr
  2. Digital
  3. Viten