Nettverksfarmakologi

Nettverksfarmakologi representerer et paradigmeskifte i legemiddelutvikling. Fagfeltet beveger seg fra den tradisjonelle modellen «ett legemiddel, ett mål» til en mer helhetlig tilnærming på systemnivå. Fagfeltet bygger på prinsippet om at effekten av et legemiddel ikke oppstår gjennom samspill med ett enkelt, isolert molekyl. Effekten skyldes i stedet legemidlets påvirkning på et komplekst, sammenkoblet nettverk av gener, proteiner og metabolske signalveier. Der klassisk farmakologi søkte en «magisk kule» for å ramme et bestemt mål ansvarlig for en sykdom, erkjenner nettverksfarmakologi at de fleste komplekse tilstander, som kreft, diabetes og nevrodegenerative sykdommer, skyldes forstyrrelser på tvers av hele biologiske systemer.

Metodikken i nettverksfarmakologi er tverrfaglig av natur. Den integrerer beregningsbiologi, bioinformatikk og storskala «omics»-data (f.eks. genomikk, proteomikk). Forskere bygger omfattende nettverkskart. Disse visualiseres ofte som noder (som representerer proteiner eller gener) og kanter (som representerer samspillet mellom dem). Ved å introdusere et legemiddel i denne beregningsmodellen kan de forutsi hvordan legemidlet vil forstyrre nettverkets likevekt. Dette gjør det mulig å systematisk identifisere ikke bare legemidlets tiltenkte mål, men også dets samspill utenfor målet. Slike samspill kan gi både terapeutisk nytte og uønskede bivirkninger.

Kontekst i moderne medisin

Nettverksfarmakologi er en praktisk anvendelse av systembiologi. Den gir rammeverket for å forstå polyfarmakologi, det nå bredt aksepterte konseptet om at de fleste legemidler samvirker med flere mål. Dette står i skarp kontrast til den reduksjonistiske tilnærmingen som dominerte farmakologien på 1900-tallet. Ved å omfavne kompleksitet gir nettverksfarmakologi en mer realistisk modell av legemiddelvirkning i menneskekroppen. Den gir et rasjonelt grunnlag for å utvikle legemidler med flere mål eller kombinasjonsbehandlinger. I slike behandlinger brukes flere legemidler for å modulere ulike noder i et sykdomsnettverk samtidig. Målet er å oppnå en synergistisk effekt eller å overvinne legemiddelresistens.

Betydning for pasienter og legemiddelutvikling

Konsekvensene av nettverksfarmakologi er omfattende. For legemiddelutvikling tilbyr den en mer effektiv vei til å identifisere nye terapeutiske mål. Den bidrar også til å forutsi en legemiddelkandidats effekt- og sikkerhetsprofil tidlig i utviklingsprosessen. Den er særlig kraftfull for reposisjonering av legemidler. Her analyseres nettverkseffektene av et allerede godkjent legemiddel for å finne nye bruksområder. For pasienter lover denne tilnærmingen mer effektive og persontilpassede behandlinger. Ved å forstå de spesifikke nettverksforstyrrelsene som ligger bak et individs sykdom, kan klinikere en dag velge eller utforme legemiddelkombinasjoner som er skreddersydd til pasientens unike biologiske profil. Dette er en hjørnestein i persontilpasset medisin.

Nettverksfarmakologi er en tilnærming innen legemiddelutvikling og systembiologi som analyserer effekten av legemidler på de komplekse, sammenkoblede nettverkene i biologiske systemer, i stedet for på enkeltstående molekylære mål.

Nettverksfarmakologi er en tilnærming innen legemiddelutvikling og systembiologi som analyserer effekten av legemidler på de komplekse, sammenkoblede nettverkene i biologiske systemer, i stedet for på enkeltstående molekylære mål.