Datormodeller (in silico)
Matematiska beräkningsmodeller och simuleringsprogram är utmärkta alternativ till djurförsök i utbildning. Dissektioner, olika försök på djur och biologiska förlopp kan simuleras i datorn. Datorerna används även vid utvärdering av kemikalier, och vid utveckling av läkemedel har datorer ersatt miljontals försöksdjur.
Datormodeller ger många fördelar vid utbildning
Experimenten kan upprepas hur många gånger som helst och inga djur kommer till skada om studenten gör fel. Allt snabbare datorer och bättre grafik gör att simuleringsprogrammen ständigt förbättras. Virtual reality-program för att öva operationer finns redan, men de höga kostnaderna har hittills hindrat användning i större skala.
Här ovan ser du en bild ur datorsimuleringsprogrammet SNIFFY som används för att studera beteende och inlärning. Sniffy är en råtta som får nytt liv och ny personlighet för varje gång programmet öppnas upp.
Datorbaserade modeller av biokemiska och fysiologiska processer i kroppen är andra alternativ som kan användas i utbildning och forskning. Det finns bland annat modeller av cirkulations- och andningssystemen, modeller för hur läkemedel bryts ned i kroppen, och till och med ett virtuellt hjärta.
Matematiska modeller för att undersöka kemikaliers giftighet och vid läkemedelsutveckling
Med hjälp av datorn kan man också göra matematiska modeller, bearbeta data och skapa expertsystem för att förutsäga kemikaliers påverkan på kroppen. Med datorns hjälp söker man samband mellan kemikaliers molekylstruktur och risk för giftighetsreaktioner. Omvänt kan datorer användas för att snabbt och enkelt söka efter ämnen med önskade egenskaper, t ex för utveckling av läkemedel. Tidigare använde läkemedelsindustrin enorma mängder djur för att hitta sådana ämnen.
Med datorbaserade metoder kan man även med hög precision förutsäga hur läkemedel kommer att absorberas i kroppen. Här utgår man från samband mellan molekylens struktur och deras absorptionsegenskaper. Utifrån studier av dessa samband konstrueras teoretiska modeller för tarmabsorption.
Datormodellerna är ännu bara i början av sin utveckling. Hur användbara modellerna kommer att bli i framtiden beror till stor del på mängden och kvaliteten på den information som läggs in och används i systemen. Dessa data kommer från gamla djurtester, forskning på celler och studier på människor.
Inom EU (främst EU-kommissionen) finns stor tilltro till möjligheterna att i inom några år kunna använda datormodeller för att göra en första grov bedömning av kemikaliers giftighet.
