Image
Bilete av mus, mad matematiske likningar innfelt

Dersom forskarane kan utvikla modellar som kan føreseia gangen til eit legemiddel i kroppen, treng vi ikkje gjera like mange dyreforsøk. Foto: Pixabay/montasje: UiO

Matematiske modellar skal erstatta dyreforsøk

Legemiddel kan bli utvikla raskare dersom forskarane finn ut korleis, ikkje berre at eit verkestoff verkar. Behovet for dyreforsøk vert òg mindre.

– I dag har vi har ei ganske svak forståing av korleis og kor bra eit legemiddel når målet sitt i kroppen. Dermed er det ikkje lett å føreseia denne verknaden i det som heiter in vitro-forsøk, altså i laboratoriet, seier Martina Tzanova, stipendiat ved Farmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo.

– Vi er avhengige av dyreforsøk og kliniske forsøk for å studera korleis verkestoffa verkar.

Ho forklarar at i veldig mange år har forskarar fokusert lite på dei mekanistiske prinsippa bak observasjonane sine.

– Vårt mål er ikkje berre å gjera slike observasjonar, men å forstå dei.

Modellane det mest interessante

Når eit nytt legemiddel kjem på marknaden, er det etter ein prosess som kan ha vart i 10–15 år og ha kosta milliardar av kroner. Legemiddelindustrien er naturleg nok interessert i å redusera både tidsbruk og kostnadar.

– Dersom vi kan utvikla modellar som kan føreseia gangen til eit legemiddel i kroppen, treng vi ikkje gjera like mange dyreforsøk som no. Vi vil få svara våre raskare og billegare, seier Tzanova.

– I denne studien har vi sett på nanopartiklar, som er eit heitt forskingstema innan farmasien. For vår del var det likevel modellen vi kunne utvikla frå målingane i laboratoriet som var det mest interessante.

Martina Tzanova
– Metodane våre er milljøvenlege og rimelege, og tillet oss å få ut informasjon vi ikkje har hatt før, seier Martina Tzanova. Foto: Adam R. Babinski/UiO

Trekkja ut parameter

Ho fortel at utgangspunktet deira har vore ein modell som veiledaren hennar, Massimiliano Pio di Cagno, utvikla for eit par år sidan. For å få presise data til modelleringa, brukar dei unike og berekraftige in vitro-metodar.

– Modellen gjer det mogleg å berekna diffusjon av eit legemiddel, altså korleis legemidlet bevegar si i ei løysing, forklarar ho.

– Så har vi fått utvikla ein modell som set oss i stand til å trekkja ut andre parameter frå data frå labben. Desse parameterane kan vi så bruka til å berekna andre og viktige parameter.

Berre fyrste steget

Men å utvikla desse modellane fordrar matematikkekspertise på eit høgt plan. Høgare enn det Tzanova og veiledaren sit inne med.

– Vi har peiling, men ikkje så mykje peiling som ein forskar i matematikk, smiler ho.

Derfor har dei gjort seg nytte av eit samarbeid som di Cagno har etablert med professor Mario Grassi og masterstudent Federica Moretti ved Universitetet i Trieste. Dei har hjelpt til med å utvikla modellen som no er ferdig.

– Men dette er berre fyrste steget i eit større prosjekt, seier Tzanova.

– Neste steg er å prøva ut modellen i praksis.

Den vitskaplege artikkelen

Tzanova m.fl.: Modelling drug diffusion through unstirred water layers allows real-time quantification of free/loaded drug fractions and release kinetics from colloidal-based formulations. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Sep 2022