Blog geschreven door Fred Vermolen.
Welkom bij Drijfveren. Hier vertellen onderzoekers wat hen motiveert om proefdiervrije alternatieven te ontwikkelen. Dit keer is het aan prof. dr. ir. Fred Vermolen, hoogleraar Computationele Wiskunde aan de Universiteit Hasselt.
Samen met zijn team werkt Fred aan computermodellen die de ontwikkeling van brandwonden en de uitzaaiing van kanker in kaart brengen. Computermodellen kunnen goed weergeven wat bij mensen in het lichaam afspeelt en hier komen geen proefdieren aan te pas.
Fascinatie voor wiskunde
Ik was de oudste thuis en ging dus ook als eerste naar de middelbare school. Ik was helemaal niet bekend met wiskunde, maar het fascineerde mij mateloos. Het mooie van wiskunde? Het is goudeerlijk. Ik vind het schoon en sereen en toepasbaar op alles. Toch waren biologie en aardrijkskunde mijn favoriete vakken. Ik denk dat hier de basis is gelegd voor het combineren van wiskunde met biologie en hoe ik dit in mijn werk toepas. Ik maak namelijk berekeningen over littekenvorming bij brandwonden. Ik gebruik wiskundige formules om tot nieuwe inzichten te komen en heb daar geen nieuwe proefdieren voor nodig.
Pijnlijke herinnering
Brandwonden zijn ingrijpend en blijven je je leven bij. Ik was nog een klein kind toen er een man aan kwam rijden op zijn motor. Ik wilde de motor bekijken en kwam per ongeluk met mijn blote been tegen de uitlaat aan. Ik voel nu nog hoe mijn huid aan die pijp bleef kleven. Gelukkig ging er snel water overheen en was het geen wond die complicaties leverde, maar ik kan de plek nog zo aanwijzen. Helaas komen er heel wat mensen minder goed van brandwonden af. Deze mensen wil ik graag helpen.
Wiskunde om ziektes in kaart te brengen
Mijn onderzoek bestaat uit het opstellen van wiskundige modellen voor allerlei processen, zoals de ontwikkeling van brandwonden, en de groei en uitzaaiing van kanker. Hierbij gebruiken wij veel verschillende soorten wiskunde, zoals wiskundige modellen maken, het oplossen van lastige vergelijkingen, kansrekening (hoe groot is de kans dat een tumor uitzaait) en statistiek (analyse van data).
Voorbeelden van onderzoeken zijn: het inschatten van de kans dat bij een bepaalde behandeling een kanker kan uitzaaien of het inschatten van de kans dat een brandwond een bewegingsbeperking oplevert voor een patiënt. Naast dat ik deze onderwerpen onderzoek, geef ik hierover ook les.
Computermodellen verbeteren de zorg
Ik vind mijzelf bevoorrecht omdat ik als wiskundige geen dierproeven hoef uit te voeren. Het lijkt me ook een heel naar idee om een warmbloedig dier, dat je in je handen hebt, pijn te doen. Ook reageren het menselijk lichaam en het lichaam van een dier niet altijd op dezelfde manier op verwondingen en medicatie. Observaties die verkregen zijn bij dieren leveren niet altijd een betrouwbaar beeld voor het gedrag bij mensen.
Als ze goed gebruikt worden, kunnen computermodellen goed weergeven wat er zich bij mensen in het lichaam afspeelt. Ik hoop dat wiskundige modellen een bijdrage kunnen leveren aan betere wetenschappelijke inzichten en verbeterde technologie, en ook een verbetering van de zorg.
Voordelen van computermodellen ten opzichte van dierproeven
Een groot voordeel bij computermodellen is dat wanneer een berekening misgaat, dat we de berekening dan zonder enig bezwaar kunnen verwerpen. Bij dierproeven is dit niet het geval omdat iedere proef zorgt voor leed bij de dieren. Verder zijn ziektes en behandelingen vaak heel complex. Twee mensen kunnen dezelfde ziekte hebben en de behandeling kan bij de ene persoon wel aanslaan en bij de andere weer niet. Deze onzekerheid kan in de wiskundige modellen ook meegenomen worden, maar niet bij dierproeven.
Mijn droom voor proefdiervrije innovatie in de toekomst
In de maatschappij is er al bewustwording over proefdieren en ik denk dat de maatschappij zich nog verder zal keren tegen het exploiteren van dieren. Ik denk niet dat de wetenschap helemaal proefdiervrij zal worden, maar ik hoop dat door het invoeren van strengere regelgeving, het aantal proefdieren flink geval teruggebracht kan worden. Ik hoop dat dit gaat lukken in universiteiten, onderzoeksinstellingen en farmaceutische bedrijven.
Ook hoop ik dat wiskundige modellen een bijdrage kunnen leveren aan het verminderen van het aantal proefdieren. Ik hoop dat wiskunde meer geïntegreerd zal worden in de klinische praktijk. Ik hoop daaraan een bijdrage te kunnen leveren met modellen van processen achter het uitzaaien van kanker en de evolutie van de huid na serieuze trauma’s. Ook hoop ik over 10 jaar iets gedaan te hebben aan orgaangroei en ontwikkeling. Verder wil ik tegen die tijd dat wiskundige modellen meer in staat zijn om kansen van genezing te kunnen voorspellen.
Daarnaast hoop ik dat het in de toekomst mogelijk wordt, bijvoorbeeld met behulp van kunstmatige intelligentie, om artsen via een tablet of zelfs een smartphone (of met een robot) te voorzien van de resultaten van computermodellen, inclusief de voorspelling van kans op genezing bij toepassing van verschillende behandelingen.
Samenwerking met Proefdiervrij
De Brandwondenstichting ging in 2018 een samenwerking aan met Stichting Proefdiervrij en mijn onderzoek was een goede kandidaat voor samenwerking. Ik sta achter de ideeën van Proefdiervrij om proefdieren overbodig te maken door proefdiervrije innovaties , en daar wil ik met mijn onderzoek graag een bijdrage aan leveren. Het werken met Proefdiervrij geeft een extra stimulans om me in te zetten voor een wetenschap waarin een minimaal aantal proefdieren nodig zijn.