Forskerne vil klone oss – digitalt

Etter en serie skanninger og prøver står en mann og betrakter en tro kopi av seg selv på en holografisk skjerm på sitt lokale legekontor.

Mannens lege forteller at alt ser bra ut for øyeblikket, men datamaskinen anslår at han kan få problemer i fremtiden – han har tilløp til fortykning i en åre i hjertet. For å understreke poenget henter legen inn et annet hjerte på skjermen. Dette hjertet viser hvordan mannens hjerte kan komme til å se ut om noen år om han ikke tar advarselen alvorlig.

Scenariet over er hentet fra en informasjonsvideo fra The VPH Institute. Instituttets formål er å sikre at The Virtual Physiological Human (VPH) – et storstilt forskningsinitiativ med støtte fra EU – blir realisert.

Videoen beskriver hvordan forskerne ser for seg et legebesøk i fremtiden. Ambisjonen er at alle pasientdataene vitenskapen er i stand til å skaffe, skal kunne samles i ett produkt – en digital klone. VPH er rammeverket som skal gjøre dette mulig.

Les også: Ett skritt nærmere kloning av mennesker

Norsk deltakelse

Så langt er 200 millioner dollar investert i VPH, og over 2000 forskere fra samarbeidsinstitusjoner over hele verden deltar, ifølge New Scientist.

En av samarbeidspartnerne finner vi på Fornebu i Norge: Simula Research Laboratory. Her jobber avdelingen Computational Cardiac Modeling med å gi innsikt i menneskehjertets mysterier. Det gjør man ved å lage modeller hjertets funksjoner. Modellene strekker seg fra de minste prosessene til de større, og i noen tilfeller blir modellene integrert med hverandre for å gi et mer komplett bilde av hva som foregår i hjertet.

HJERTETS MATEMATIKER: Bioingeniøren Samuel Wall leder Computational Cardiac Modeling-avdelingen ved Simula Research Laboratory. Der jobber med å forstå hjertets funksjoner ved hjelp av matematikk og beregningsmodeller. (FOTO: Sverre Jarlid)

– Ved å beskrive hva som foregår i hjertet matematisk, kan vi bruke beregningsmodeller for å få innsikt i hvordan hjertet faktisk fungerer, forklarer Samuel Wall som leder avdelingen.

Formålet er ikke bare å lage nøyaktige modeller av hjertet, men også å bruke dem i behandling av hjerterelatert sykdom, forklarer Wall. I fremtiden ønsker de å utvikle modellene sine slik at de kan brukes på individuelt nivå i alle typer hjertesykdom.

Ved diagnostisering er slike modeller verdifulle alene, men enda nyttigere om de blir kombinert med informasjon fra resten av kroppen.

– VPH forsøker å integrere alle samarbeidspartnernes forskning i et komplett bilde, forklarer Wall.

Les også: Neadertalere skal vekkes fra de døde

Puslespill

I dag er problemet ved diagnostisering at man anser menneskekroppen som et puslespill av milliarder av brikker, og at man forsøker å forstå hele bildet ved å se på én eller noen få brikker av gangen. VPH skal fungere som et rammeverk som kan samle puslespillbrikkene fra ulike fag som biologi, fysiologi, biofysikk og bioteknologi, og lime dem sammen.

Å kombinere disse enorme mengdene med data krever vanvittig mye prosesseringskraft, dermed må kostbare supercomputere må trå til. Men de tekniske utfordringene er ikke de eneste skjærene i sjøen. Spørsmålet er også hvor godt en mengde tekniske data, om enn aldri så komplekse, kan representere et menneskes fullstendige helse.

IKKE OVERBEVIST: Kan egentlig en mengde tekniske data, om enn aldri så komplekse, representere et menneskes helse? Professor i medisinsk etikk ved Universitetet i Oslo, Bjørn Hofmann, er ikke overbevist. (FOTO: UiO)

– Sykdom er veldig avhengig av den enkeltes livssituasjon, oppfatninger og stemninger. Du må ganske langt inn i sjelen til folk, enten sjelen er å finne i eller utenfor hjernens nerveceller, for å få en reell nytte av et slikt diagnoseverktøy, påpeker professor i medisinsk etikk ved Universitetet i Oslo, Bjørn Hofmann.

Et komplett bilde

Når kan simulasjonen av enere og nuller endelig representere et tenkende, pustende og følende menneske godt nok til at eventuelle diagnoser er til å stole på?

– Algoritmene og parametrene er samlet inn fra tusenvis av databaser og basert på hva man vet om millioner av andre mennesker. Hvordan vet du at det faktisk representerer deg? undrer Hofmann.

Da VPH-konseptet ble etablert i 2007, understreket man at VPH ikke ville kunne representere hele puslespillet et menneske utgjør. Men samtidig mente man at VHP er den beste veien fram mot et tilnærmet komplett bilde.

Om vi da vil velge å høre på vår dobbeltgjenger, er et helt annet spørsmål.

Les også: Knuser kreft med immunceller

Dette er Virtual Physiological Human (VPH)

* Initiativet sprang ut av et legemøte i 2005, da forskere fra en rekke fagfelt ble enige om at det ikke lenger fungerte å bryte ned sykdom i mindre enkeltdeler og behandle dem hver for seg.

* «STEP: A strategy for the EuroPhysiome» ferdigstilte i 2007 en plan for rammeverket som skulle samle disse enkeltdelene. The Virtual Physiological Human-konseptet (VPH) var født.

* VHP defineres som et metodisk og teknologisk rammeverk som, når det er etablert, vil muliggjøre samarbeid på tvers av fagfelt – ved undersøkelser av den menneskelige kroppen som ett komplekst system.

* Gjennom VHP blir det mulig å kunnskap fra institusjoner og organisasjoner som lager datamodeller av de mekaniske, fysiske og biokjemiske funksjonene til menneskekroppen.

* I fremtiden håper man at VPH vil lede til et bedre helsevesen, med mer individuelle behandlingsløsninger, et redusert behov for dyretesting, en mer holistisk tilnærming til medisin og en preventiv tilnærming til behandling av sykdom.

* The VPH Institute er en organisasjon som arbeider for å samkjøre all VPH-relatert forskning og sørger for finansiering. Der VPH er et konsept, er altså VPH-instituttet den konkrete organisasjonen som skal sørge for at konseptet blir realisert.

* Simula Research Laboratory og NTNU er de norske medlemmene tilknyttet VPH-instituttet. NTNU er oppført som støttemedlem, men skal i september i år holde den tredje VPH-konferansen i Trondheim.

(Kilder: New Scientist, VPH-institute.org, Wikipedia, STEP research road map)