Bruk av ligninger i medikamentutvikling og pasientbehandling

Å utvikle nye medikamenter er en svært kompleks og kostbar prosess. Mange kandidater når aldri markedet ettersom de faller fra under utviklingsprosessen, f.eks. på grunn av utilstrekkelig effekt eller bivirkninger. Matematiske modeller er nyttige verktøy for å støtte denne utviklingsprosessen og gjøre den mer effektiv, og brukes for å svare på spørsmål som: Hvor mye av et legemiddel må gis til en pasient for å se en bestemt effekt på svulsten? Hvis vi observerer en bestemt medikamenteffekt i cellekultur eller dyr, hvordan samsvarer dette med mennesker? Hvor forskjellig trenger dosen å være hvis vi behandler barn og ikke voksne?

I sin doktoravhandling studerte Eigenmann eksempler på hvordan slike matematiske modeller kombinert med eksperimentelt arbeid kan støtte tidlig medisinutvikling.

I den første delen av studiet ble det funnet at bruk av en modelleringsmetode sammen med eksperimentelle data gjør det mulig å bestemme effekt mellom to sammenlignbare kreftlegemidler i mennesker basert på funn hos mus. Det ble også undersøkt hvordan endring av dosering kan påvirke utviklingen av resistens mot disse kreftmedisinene. Dette er viktig fordi resistens kan oppstå hos kreftpasienter etter en periode med behandlingseffekt.

I den andre delen av avhandlingen vurderte Eigenmann fordelingen og nedbrytningen av terapeutiske antistoffer i forskjellige vev. Det ble laget en matematisk modell basert på tidligere kjente og nye eksperimentelle data for å vise gjennom datasimuleringer hvordan antistoffene sirkulerer gjennom ulike vev i kroppen, og hvordan konsentrasjonsnivåer endres over tid i de forskjellige organene. Dette er viktig for å se hvor mye av antistoffet som faktisk når sitt mål på et bestemt sted i kroppen, f. eks. en svulst.

Disse prosjektene viser nytteverdien av å kombinere matematiske modelleringsmetoder med eksperimentelt arbeid for å kunne svare på sentrale spørsmål som oppstår når en skal bringe et stoff som har effekt på kreftceller i kultur til bruk i pasientbehandling.

Personalia
Miro J. Eigenmann ble født i 1990 nær Bern i Sveits. Etter å ha fullført sine studier i biomedisinske fag ved Universitetet i Bern i 2014 startet han sitt nærings-PhD-prosjekt som et samarbeid mellom Avdeling for farmasøytisk vitenskap, Hoffmann-La Roche i Basel og Kardiovaskulær forskningsgruppe ved Institutt for biomedisin ved Universitetet i Bergen. Professor Helge Wiig var hovedveileder for prosjektet og førsteamanuensis Tine V. Karlsen og Dr. Ben-Fillippo Krippendorff medveiledere.