I dag er det praktisk talt umuligt at sige sygdomsforskning uden også at sige matematisk modellering.
Matematisk modellering har de seneste år være med til at rykke forskningen inden for en lang række sygdomsområder fra kræft og metaboliske sygdomme til hjertekarsygdomme og COVID-19.
For at løfte den del af sygdomsforskningen, som vedrører udvikling af matematiske modeller, har Novo Nordisk Fonden sat fokus på området gennem fondens Challenge Programme i 2021. Her har forskere kunnet søge om bevillinger på op til 60 mio. kr. til udvikling af matematiske modeller, der bidrager til en bedre forståelse af fundamentale biologiske processer med relevans for sundhed og sygdom.
I år har to forskningsprojekter modtaget en bevilling.
»Matematiske modeller er et formidabelt værktøj i forhold til at forstå de mekanismer, som har betydning for sundhed og sygdom. Vi er derfor meget glade for at kunne støtte disse to ambitiøse projekter, der har potentiale til at frembringe vigtig viden til gavn for menneskers sundhed,« siger Niels-Henrik von Holstein-Rathlou, Senior Vice President, Biomedicine & Health Sciences, Novo Nordisk Fonden.
Forskere vil lave matematisk model over sundhedsfremmende påvirkning af vores tarmbakterier
Den ene bevilling i årets Challenge-program inden for temaet er blevet givet til professor Daniel Merkle ved Institut for Matematik og Datalogi ved Syddansk Universitet. Daniel Merkle skal stå i spidsen for forskningsprojektet Mathematical Modelling for Microbial Community Induced Metabolic Diseases.
Forskningsprojektet flugter med en af de store forskningstrends inden for forståelse af menneskers sundhed lige nu, nemlig hvilken betydning sammensætningen af bakterier i vores tarme har for vores helbred.
Forstyrrelser i sammensætningen af tarmbakterier er blevet koblet sammen med udvikling af en lang række sygdomme fra fedme og diabetes til Alzheimers og hjertekarsygdom. Det er derfor også nærliggende at tro, at man ved at ændre på sammensætningen af bakterier i tarmene muligvis kan modvirke udvikling af disse sygdomme eller måske endda kurere dem.
I forskningsarbejdet vil Daniel Merkle med sine kollegaer forsøge at forstå, hvordan behandlingsrelaterede interventioner ændrer på strukturen og sammensætningen af tarmbakterier hos den enkelte person. Det vil forskerne gøre ved brug af blandt andet avancerede matematiske modeller og forsøg med mus i laboratoriet.
»Der har inden for lægevidenskaben og fedmebehandling været interesse i at benytte eksempelvis fækal transplantation med det formål at få svært overvægtige til at tabe sig. For at kunne udføre den slags transplantationer generisk er man nødt til at vide, hvordan det vil påvirke tarmbakteriesammensætningen hos modtageren. Udvikling af en matematisk model vil øge vores forståelse af det komplekse system, som vores tarmbakteriesammensætning er, så vi kan skubbe den forskning fremad og også bedre forstå, hvordan tarmbakteriesammensætningen påvirker vores helbred,« forklarer Daniel Merkle.
Daniel Merkle har modtaget 46 mio. kr. til forskningsprojektet.
Matematisk model skal pege på individuel behandling af slidgigt
Den anden bevilling inden for temaet i årets Challenge-program er blevet givet til lektor Michael Skipper Andersen fra Institut for Materialer og Produktion ved Aalborg Universitet. Michael skipper Andersen har modtaget en bevilling til forskningsprojektet MathKOA, hvor forskerne vil forsøge at tackle den sjette mest udbredte invaliderende sygdom på verdensplan – slidgigt (artrose).
Slidgigt er resultatet af en lang rækker faktorer, som spiller ind i sygdomsudviklingen, men i dag har forskere kun begrænset forståelse for de forskellige faktorers individuelle rolle, og hvordan forskellige former for behandling adresserer disse sygdomsfaktorer.
I MathKOA vil Michael Skipper Andersen udvikle en model for slidgigt i knæene, der vil gøre det muligt at matematisk undersøge, hvordan de forskellige behandlingsmuligheder har indflydelse på udfaldet af lidelsen. Formålet er at forbedre muligheden for personlig behandling og samtidig reducere de associerede samfundsudgifter, når folk udvikler slidgigt.
»Vi skal udvikle en matematisk model for, hvordan slidgigt fungerer fra kropsniveau til celleniveau. Når vi i dag behandler slidgigt, gør vi det blandt andet med indlæg og andet, der ændrer kroppens biomekanik, men vi ved ikke, hvordan det påvirker hverken cellerne eller brusken. Den sammenhæng skal vi have beskrevet, og så skal modellen også skabe en bedre forståelse af smerte relateret til slidgigt. Der er ingen smertereceptorer i brusk, så smerten må komme et andet sted fra. Vores matematiske model skal skabe en bedre forståelse af, hvad der giver smerte ved slidgigt, og hvordan vi kan optimere nye behandlinger til patienterne,« siger Michael Skipper Andersen.
Michael Skipper Andersen har til sin forskning modtaget 50 mio. kr.
Om Challenge Programme
Novo Nordisk Fondens Challenge Programme blev etableret i 2014, og siden har fonden årligt uddelt et trecifret millionbeløb til ambitiøse forskningsprojekter med fokus på globale udfordringer. Challenge Programme er målrettet forskningsprojekter, der med en tematisk tilgang adresserer nogle af de store samfundsudfordringer – heraf navnet Challenge Programme.
Der er i år uddelt 366 mio. kr. fordelt på syv projekter gennem Challenge Programme. Læs mere om alle projekterne her.
Læs mere om Challenge Programme og tidligere års støttede projekter her.
Yderligere information
Christian Mostrup, Pressechef, +45 3067 4805, [email protected]
