Het nieuwe KU Leuven-Instituut iSi Health wil de gezondheidszorg in de toekomst beter maken door meer in te zetten op in-silico-inzichten, op basis van physics-based computermodellen en simulatie. 

Naast in-vitro- en in-vivo-onderzoek blijft een andere, complementaire onderzoeksmethode gebaseerd op computermodellen en simulaties (in silico) blijft vaak nog in de schaduw staan. Daar wil iSi Health, het ‘KU Leuven-Instituut voor Physics-based Modelleren voor In Silico Gezondheid’ verandering in brengen. 

“In andere technologische domeinen zijn simulaties op basis van computermodellen al veel meer ingeburgerd. Denk aan de luchtvaart bijvoorbeeld”, zegt Ilse Jonkers, professor biomechanica en oprichter van iSi Health, samen met Karl Meerbergen, Lennart Scheys en Jos Vander Sloten. “Ook in de gezondheidszorg is er een groot potentieel om via ‘physics-based’ modellen de diagnose, behandeling en preventie van aandoeningen te verbeteren. Met dit nieuwe instituut willen we mee vormgeven aan deze evolutie.”

De gezondheidswerker van de toekomst 
“Er gebeurt aan KU Leuven al veel op het vlak van in silico-onderzoek. Het gaat dan om het modelleren, simuleren en visualiseren van biologische en medische processen, van het cellulaire en moleculaire niveau tot specifieke orgaansystemen en ziektebeelden. Op dit moment zijn deze activiteiten nog versnipperd. Met iSi Health willen we de interacties tussen deze onderzoekers vergroten en de stap naar verdere klinische implementatie verkleinen.”

“Nog een prioriteit van iSi Health is de opleiding van de gezondheidswerker van de toekomst”, zegt professor Scheys. “Daarom willen we werk maken van nieuwe opleidingsinitiatieven die artsen vormen om ‘physics-based’ modellen en methoden te begrijpen en kunnen hanteren. Aan de andere kant moeten ook ingenieurs zo worden opgeleid dat ze deze technieken naar de denkwereld van de arts kunnen vertalen.”

“Het uiteindelijke doel moet zijn om de gezondheidszorg efficiënter te maken en het resultaat voor de patiënt te verbeteren, liefst nog aan een lagere kost”, zo vat prof. Jonkers het samen.

Minder ‘trial and error’
“In het huidige onderzoek speelt trial and error nog te vaak een grote rol. Met behulp van in silico-technieken kunnen we daar nog veel winst boeken”, aldus professor Lennart Scheys, directeur van het orthopedisch onderzoeks- en trainingsinstituut (IORT KU Leuven/UZ Leuven). “Je kan virtueel bijvoorbeeld bepaalde chirurgische ingrepen met elkaar vergelijken. Denk aan de plaatsing van een implantaat en hoe de patiënt daarmee zal functioneren. Door meer in te zetten op computermodellen en simulaties kan je ook het onderzoek met proefdieren inperken.”

“Dat geldt ook voor klinische studies die veel tijd en dus ook geld vragen, en bovendien ook altijd wel risico’s inhouden voor de testpersonen. Door in silico-modellen te gebruiken, kan je al een aantal lessen trekken en pistes uitsluiten voor de effectieve opstart van de studie. In een virtuele patiëntencohorte kan je bijvoorbeeld verschillende dosissen van een bepaald medicijn uittesten of jonge en oude populaties met elkaar vergelijken.”

Op lange termijn wil iSi Health werk maken van een ‘in silico clinical trial centre’ dat de beste onderzoeksinzichten en -modellen identificeert en promoot.