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Hilft die Mathematik im Kampf gegen AIDS?
Zuletzt überprüft: 01.07.2025
Eine neue Studie von Harvard-Forschern könnte Ärzten dabei helfen, schnell und kostengünstig neue Medikamentenkombinationen für HIV-infizierte Patienten zu entwickeln, die die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das Virus gegen die Medikamente resistent wird.
Wie in einem in Nature Medicine veröffentlichten Artikel beschrieben, hat ein Forscherteam unter der Leitung von Martin Nowak, Professor für Mathematik und Biologie und Direktor des Programms für Evolutionäre Dynamik, eine Technik entwickelt, mit der Medizinforscher den Ausgang verschiedener Behandlungen vorhersagen und voraussagen können, ob HIV gegen diese Behandlungen resistent wird.
„In unserem Artikel erläutern wir eine Methode, mit der sich durch Modellierung vorhersagen lässt, ob Patienten eine Resistenz gegen die Behandlung mit bestimmten Medikamenten entwickeln“, erklärt Alison Hill, Doktorandin der Biophysik und Co-Autorin des Artikels.
„Im Vergleich zum Zeit- und Kostenaufwand klinischer Studien bietet diese Methode eine relativ einfache Möglichkeit, diese Vorhersagen zu treffen. Und wie in der Arbeit beschrieben, stimmen unsere Ergebnisse mit dem überein, was Ärzte im klinischen Umfeld beobachten.“
„Dies ist ein mathematisches Werkzeug, das bei klinischen Studien helfen wird. Derzeit verwenden Forscher das Prinzip von Versuch und Irrtum, um die optimale Kombination von Medikamenten zu bestimmen. Unser Ansatz nutzt jedoch ein mathematisches Verständnis der Evolution, um den Prozess logisch und mathematisch fundiert zu machen.“
Bei der Entwicklung ihrer Methode nutzten die Harvard-Wissenschaftler frühere Studien, die beschrieben, wie HIV auf unterschiedliche Dosen verschiedener Medikamente reagiert.
Tatsache ist, dass sich das Virus im menschlichen Körper vermehrt, wenn die Dosis des Medikaments unzureichend ist. Gleichzeitig steigt bei einer zu hohen Dosis das Risiko einer Mutation des Virus, was zu einer Resistenz gegen ein bestimmtes Medikament führt.
Da die wirksamste Behandlung für HIV-infizierte Patienten eine Kombination mehrerer Medikamente ist, kann die neue Methode, basierend auf Daten aus früheren Studien und mathematischen Berechnungen, es ermöglichen, die optimale Kombination verschiedener Medikamente in einem solchen „Cocktail“ zu bestimmen.
Die Entwickler des neuen mathematischen Modellierungssystems sagen, ihr Projekt werde HIV-Infizierten neue Hoffnung geben, indem es Ärzten die Entwicklung besserer und kostengünstigerer Behandlungsmethoden ermögliche.