| 10 000
års testing utført på ett år
Hvilke kjemiske stoffer egner seg
som legemidler? Datasimulering sparer tid, penger – og dyreliv.
 |
FÆRRE DYREFORSØK: Godt over én
million dyr må i Norge hvert år ofre livet i forskningens
tjeneste. Med datasimulering blir dyreforsøk mindre nødvendig.
Foto: SCANPIX |
Å finne fram til nye medisiner er
vanligvis en lang og kostbar prosess. Nå utvikles metoder
som gjør at det som normalt ville ta mange år, kan
gjennomføres på en brøkdel av tida. Ved hjelp
av matematiske beregninger og datasimulering kan forskerne raskt
finne ut om et stoff har nødvendige kvaliteter og egenskaper
til medisinsk bruk før det testes ut i praksis.
TREFFSIKKERT
Kjemiingeniør Kristin Tøndel sier at den nye metoden
hun holder på å utvikle, virker lovende.
– Akkurat nå ser vi på nye virkestoffer mot kreft.
Vi begynte med en base på over 250 000 kjemiske forbindelser.
Ut fra dette identifiserte vi rundt 1200 stoffer som vi testet ut
nærmere. Etter ett år sitter vi igjen med åtte
stoffer som vi håper kan bli utgangspunkt for en ny medisin.
Det er klart at uten datasimulering hadde det ikke vært mulig
å starte med et så vidt utgangspunkt. Skulle dette vært
testet ut eksperimentelt i et laboratorium, kunne vi kanskje klart
20–40 stoffer på ett år. 250 000 kjemiske forbindelser
ville med andre ord tatt opp mot 10 000 år med tradisjonelle
metoder.
– Dermed måtte vi ha utelukket stoffer som i første
omgang ikke virket lovende, men som kanskje likevel kunne hatt et
stort potensial. Med vår metode kan vi altså teste ut
langt flere stoffer. På den andre siden blir det til slutt
langt færre stoffer som må testes ut i praksis, samtidig
som sannsynligheten for å treffe nettopp med dem, øker
kraftig.
LURER SLEMME PROTEINER
Dataprogrammet, som er en videreutvikling av program som selges
over disk, simulerer hvordan kjemiske stoffer virker i kroppen.
– Min forskning er rettet spesielt mot utviklingen av nye
medisiner mot kreft. Den går ut på å finne kjemiske
forbindelser som binder seg til spesielle proteiner som er involvert
i vekst og spredning av kreftceller. Vi prøver å finne
kjemiske forbindelser som «lurer» proteinet til å
tro at det er kroppens eget stoff som er bundet til det. Finner
vi dette stoffet, kan vi hindre proteinet i å hjelpe kreftcellene
til å vokse. Da er vi på vei mot en ny medisin, forklarer
Kristin Tøndel. Hun bruker dataprogrammet til å simulere
hvordan disse stoffene vekselvirker med proteinene, for å
identifisere lovende legemiddelkandidater.
 |
|
BLOKKERER FOR KREFT: Ved hjelp av datasimulering
kan kreftforskerne se hvilke stoffer (det grønne) som
binder seg til og blokkerer de funksjonene til et protein (det
røde) som hjelper kreftcellene til å vokse. Simuleringen
gir et visuelt inntrykk av hva som fungerer. |
|
FRA KJEMI TIL MEDISIN
Metoden ble opprinnelig brukt i kjemien til beregning av mindre
molekylstrukturer. Forskerne fant ut at den også egnet seg
til beregning på større molekyler, som proteinstrukturer.
Et protein er bygd opp av kjeder med såkalte aminosyrer. Mange
proteiner er i dag kartlagt og finnes i store data-baser som er
tilgjengelige via internett.
– Andre land bruker tilsvarende metoder, men vi har videreutviklet
den til også å kunne teste ut proteinstrukturer som
ikke er kartlagt fra før. Vi modellerer rett og slett proteinet
ut fra det vi ser det likner mest på, og vår metode
er spesielt tilpasset slike modeller. Dermed kan vi også simulere
hvordan ulike stoffer virker på proteinet og om det kan være
aktuelt å gå videre til testing i laboratorium, forklarer
Tøndel. Og metoden, den kan brukes på mange andre felt
enn kreftforskning. HIV/aids er ett viktig område.
ETISK GEVINST
Svakheten med den nye metoden er at stoffene ikke blir testet ut
direkte. Dermed får man heller ikke det endelige svaret på
om de virker.
– Vi kan faktisk risikere at vi forkaster stoffer ut fra simulering,
som i praksis kunne ha vist seg å virke.Men jeg tror fordelen
med vår metode er langt større enn ulempene. Vi kan
klare å utvikle nye medisiner raskere, billigere og mer effektivt.
En annen viktig fordel er at metoden også reduserer behovet
for uttesting på dyr og til syvende og sist på mennesker.
Bare stoffer vi virkelig tror på, blir gjenstand for testing
i praksis. Dette er ikke minst viktig etisk sett, sier Kristin Tøndel.
Av Christian Fossen
Kontakt: Kristin Tøndel, Institutt
for kreftforskning og molekylærmedisin, NTNU
Tlf. 73 59 86 47, e-post: kristin.tondel@ntnu.no
|
