Tanpa Pengujian Hewan, Relawan Manusia — Bagaimana Periode Baru Pengujian ‘In Silico’ Akan Membuat Obat Lebih Murah

No Animal Testing, Human Volunteers — How A New Period of ‘In Silico’ Testing Will Make Medication Cheaper

B.Sebelum obat-obatan dan peralatan medis diizinkan untuk digunakan manusia, mereka harus menjalani uji ilmiah. Percobaan ilmiah pada akhirnya bertujuan untuk menjawab dua pertanyaan mudah: Apakah obat atau mesin dilindungi dan apakah itu melakukan apa yang dibayangkan?

Kelemahan dari percobaan ilmiah adalah rumit, membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk menyelesaikannya, dan sangat mahal. Namun, perkembangan terbaru yang disebut sebagai “uji coba ilmiah in silico” (ujian yang dilakukan menggunakan simulasi komputer) mulai menunjukkan potensi untuk mempercepat uji coba dan mengurangi harga secara signifikan. Regulator obat mulai berkonsentrasi.

Sebenarnya, bukti dari uji ilmiah in silico sudah digunakan untuk mendapatkan persetujuan untuk merek alat pacu jantung jenis baru.

Sekitar 75% penderita dengan alat pacu jantung akan menginginkan pemindaian MRI dalam waktu yang tidak ditentukan di masa mendatang, namun alat ini dapat menjadi terlalu panas di dalam mesin MRI dan mengancam membakar jaringan jantung. Alat pacu jantung baru dikembangkan dan disahkan pada tahun 2011 untuk penggunaan yang dilindungi pada mesin MRI.

Menguji alat pacu jantung baru ini menggunakan uji ilmiah biasa mengharuskan ratusan orang untuk mengambil beberapa alternatif agar alat pacu jantung menjadi terlalu panas. telah diterima oleh US Meals and Drug Administration (FDA) dan mesin itu diizinkan.

Pengujian in silico juga telah digunakan untuk mengurangi jumlah pengujian hewan. Pada tahun 2008 FDA mengizinkan satu dalam semua percobaannya untuk mengganti penggunaan anjing dalam menguji loop manajemen insulin (alat yang memungkinkan pompa insulin untuk berbicara dengan monitor glukosa darah tetap) pada diabetes tipe 1. Sejak itu, lebih dari 140 loop manajemen telah diperiksa dengan cara ini, menghindari eksperimen di banyak anjing.

Sejak itu, ada banyak upaya untuk mengembangkan uji ilmiah in silico dalam keadaan mulai dari stroke hingga fibrilasi atrium (detak jantung tidak teratur yang mungkin mengancam jiwa) hingga mengevaluasi toksisitas obat. Tak satu pun dari penelitian terkomputerisasi terbaru yang mencari persetujuan peraturan, namun membuka jalan terbaik untuk masa depan dalam uji ilmiah silico yang digunakan untuk persetujuan peraturan obat atau gadget.

Simulasi ini memiliki potensi untuk mengurangi perkiraan harga kegagalan 90% dalam pengenalan obat baru. Perubahan dalam desain dan dosis obat dapat meningkatkan hasil uji ilmiah dan mengurangi biaya kegagalan, namun hal ini terkadang tidak diselidiki karena nilai yang besar dari uji coba ilmiah yang diulang. aku sudah. Meskipun demikian, mereka sering diselidiki dengan murah menggunakan pengujian in silico.

Digunakan secara luas di berbagai industri

Simulasi laptop telah lama digunakan dalam perdagangan manufaktur. Kendaraan, pesawat, dan reaktor nuklir semuanya dirancang dan diperiksa pada sistem komputer sebelum pembangunan dimulai. Yang baru adalah memanfaatkan simulasi ini untuk meramalkan penyakit dan memprediksi hasil pengobatan dan alat kesehatan pada penyakit itu bagi penduduk secara keseluruhan.

Perusahaan pengatur medis seperti FDA semakin tertarik untuk mengevaluasi uji ilmiah in silico karena mereka akan mengurangi biaya terkait, waktu, dan harga kegagalan untuk mengembangkan terapi baru. Perkiraan harga untuk menumbuhkan obat atau mesin medis bervariasi dari $50 juta (£41 juta) hingga lebih dari $1 miliar (£828 juta). Pengurangan nilai ini seharusnya menghasilkan obat-obatan yang lebih murah.

Analisis telah membuktikan bahwa energi komputasi dan pemahaman biologi telah memungkinkan kita untuk membuat prediksi yang sangat khusus tentang bagaimana obat akan berpengaruh pada fisik manusia. Itu tidak berarti bahwa cobaan benar-benar akan menggantikan percobaan manusia. Ada terlalu banyak “tidak diketahui tidak diketahui” dalam pemahaman kita tentang intervensi medis. Dalam frase yang berbeda, akurasi 100% dalam mensimulasikan aktualitas tidak terjamin.

Persetujuan peraturan adalah salah satu rintangan lain yang harus diatasi. Ada indikator yang menggembirakan dari FDA bahwa pengujian in silico harus diterima sebagai bukti, namun kemudi peraturan yang jelas tetap dibutuhkan agar ini menjadi norma. Karena berbagai ujian in silico yang menguntungkan akan meningkat, otoritas pengatur di seluruh dunia mungkin akan menganggapnya sebagai bukti yang sah.

Percobaan ilmiah in silico tidak akan pernah benar-benar menukar percobaan ilmiah yang sebenarnya, namun dua pertanyaan adalah apakah obat tersebut dilindungi atau tidak dan apakah obat itu benar-benar bekerja karena memang seharusnya demikian. –Semakin banyak akan dijawab oleh campuran orang dan simulasi komputer orang.

Wahbi Oke. El-Bouri, Peneliti, College of Liverpool

Teks ini diterbitkan ulang dari The Dialog di bawah lisensi Artistik Commons. Silahkan pelajari artikel uniknya.

Pelajari juga: Mengapa memperlakukan cacar monyet seperti penyakit menular seksual berakhir dengan lebih sedikit keamanan dan stigma tambahan

Author: Nathan Parker