Simulation ersetzt Tierversuche

„Digital Skin“ ermöglicht Medikamentenentwicklung der Zukunft

Um die Wirkung von Medikamenten, die über die Haut aufgenommen werden, zu erforschen, kann das Computermodell eines digitalen Zwillings der menschlichen Haut genutzt werden.

Von fundierten Diagnosen und Empfehlungen von Behandlungsoptionen durch den Einsatz Künstlicher Intelligenz, bis hin zu der Möglichkeit, detaillierte Patientendaten und Krankheitsgeschichten mithilfe der Blockchain-Technologie für alle beteiligten Ärzte zur Verfügung zu stellen, um die bestmögliche Behandlung der Patienten zu gewährleisten, bieten sich zahlreiche Möglichkeiten für den Einsatz digitaler Technologien im Healthcare-Bereich.

Technologische Innovationen sind für die Pharmaindustrie unerlässlich, die versucht, neue Medikamente schneller auf den Markt zu bringen und dabei Tierversuche vermeiden möchte.

Digitaler Zwilling

Das Computermodell von Tata Consultancy Services (TCS) nutzt einen digitalen Zwilling der menschlichen Haut, um zu simulieren, wie Medikamente über die Haut aufgenommen werden. Dies erhöht zum einen den Wirkungsgrad der Behandlung, da nicht wie bei anderen Methoden nur 20 bis 30 Prozent des Wirkstoffes das vorgesehene Ziel erreichen. Zudem vereinfacht die Medikamentenabgabe über die Haut die kontrollierte oder anhaltende Freisetzung eines Medikaments, was über die Einnahme von Tabletten oder durch Injektionen nur schwer zu erreichen ist. Bisher sind allerdings nur wenige Medikamente mittels Pflaster nutzbar, da die Wirkstoffe die Hautbarriere nicht durchdringen.

Genauere Ergebnisse

Die von TCS entwickelte digitale Nachbildung der menschlichen Haut mit ihren unterschiedlichen Schichten erlaubt es Forschern, Hunderttausende Molekül- und Medikamentenkombinationen zu erforschen – also weit mehr als derzeit möglich. Außerdem werden Tierversuche obsolet, da Simulationen mithilfe der digitalen Haut Zeit und Kosten sparen und zudem genauere Ergebnisse liefern. Denn aktuell scheitern neun von zehn Medikamenten in klinischen Studien, unter anderem da Tierhaut nicht exakt der des Menschen entspricht.

TCS hat darüber hinaus eine Virtual-Reality-Visualisierung entwickelt, die das Modell zum Leben erweckt und so einen besseren Einblick in die Wirkungsweise geben soll. Zudem ermöglicht sie eine virtuelle Zusammenarbeit von unterschiedlichen Stakeholdern über die Cloud.

Die digitale Haut könnte dabei nur der Anfang sein und der Pharma- und Kosmetikforschung den Weg für eine komplette digitale Abbildung des menschlichen Körpers bereiten. Patienten könnte schneller und besser geholfen werden und Ethikbedenken spielen keine Rolle mehr.

Sensorik

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