คณิตศาสตร์จะช่วยต่อสู้กับโรคเอดส์ได้หรือไม่?

การศึกษาใหม่โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดสามารถช่วยให้แพทย์สร้างชุดยาใหม่ๆ สำหรับผู้ป่วยติดเชื้อ HIV ได้อย่างรวดเร็วและไม่แพง ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่ไวรัสจะดื้อยาได้

ตามที่อธิบายไว้ในเอกสารที่ตีพิมพ์ใน Nature Medicine ทีมนักวิจัยที่นำโดย Martin Nowak ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์และชีววิทยาและผู้อำนวยการโครงการ Evolutionary Dynamics ได้พัฒนาวิธีการที่นักวิจัยทางการแพทย์สามารถใช้เพื่อคาดการณ์ผลลัพธ์ของการรักษาต่างๆ และคาดการณ์ว่า HIV จะดื้อต่อการรักษาเหล่านั้นหรือไม่

“ในเอกสารของเรา เราจะอธิบายวิธีการทำนายโดยการสร้างแบบจำลองว่าผู้ป่วยจะเกิดการดื้อต่อการรักษาด้วยยาบางชนิดหรือไม่” Alison Hill นักศึกษาปริญญาเอกสาขาชีวฟิสิกส์และผู้เขียนร่วมเอกสารอธิบาย

“เมื่อเทียบกับเวลาและค่าใช้จ่ายในการทดลองทางคลินิกแล้ว วิธีนี้เป็นวิธีที่ค่อนข้างง่ายในการคาดการณ์ และตามที่อธิบายไว้ในเอกสาร ผลลัพธ์ของเราสอดคล้องกับสิ่งที่แพทย์เห็นในการทดลองทางคลินิก”

“นี่คือเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่จะช่วยแนะนำการทดลองทางคลินิก ปัจจุบันนักวิจัยใช้การลองผิดลองถูกเพื่อกำหนดการใช้ยาที่เหมาะสมที่สุด แต่แนวทางของเราใช้ความเข้าใจทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับวิวัฒนาการเพื่อทำให้กระบวนการนี้มีความสมเหตุสมผลและถูกต้องตามหลักคณิตศาสตร์”

ในการพัฒนาวิธีการนี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดใช้การศึกษาก่อนหน้านี้ที่บรรยายว่า HIV ตอบสนองต่อยาแต่ละขนาดในปริมาณที่แตกต่างกันอย่างไร

ความจริงก็คือ หากปริมาณยาไม่เพียงพอ ไวรัสในร่างกายมนุษย์จะเพิ่มความสามารถในการจำลองและเติบโต ในขณะเดียวกัน หากปริมาณยาสูงเกินไป ความเสี่ยงของการกลายพันธุ์ของไวรัสก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ไวรัสดื้อยาบางชนิด

เนื่องจากการรักษาที่มีประสิทธิผลสูงสุดสำหรับผู้ป่วยติดเชื้อ HIV คือการใช้ยาหลายชนิดรวมกัน วิธีใหม่นี้ซึ่งอาศัยข้อมูลจากการศึกษาครั้งก่อนและการคำนวณทางคณิตศาสตร์อาจทำให้สามารถกำหนดการใช้ยาหลายชนิดรวมกันที่เหมาะสมที่สุดใน "ค็อกเทล" ดังกล่าวได้

นักพัฒนาระบบสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใหม่กล่าวว่า โครงการของพวกเขาจะช่วยให้ผู้ติดเชื้อเอชไอวีมีความหวังใหม่ โดยช่วยให้แพทย์สามารถพัฒนาวิธีการรักษาที่ดีขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลงได้