定量系统药理学(QSP)

指导药物发现和开发的QSP模型

定量系统药理学(QSP)是一种方法,使用计算模型来描述药物和病理生理学之间的动态相互作用,以了解系统在细胞和生化网络水平。QSP建模旨在提高对生物系统和疾病的理解,促进候选药物硅测试的早期和更彻底,并支持合理决策,以减少开发成本和时间。金宝appQSP建模可以降低后期损耗率,这是目前药物开发中最大的挑战之一。

定量系统药理学领域已经出现在传统的PK/PD和机制系统生物学建模的十字路口。它结合了疾病病理生理机制模型、治疗药物的PK/PD和定量实验数据。由此产生的模型可以用来进行模拟,以了解药物是如何修改细胞网络的,以及它们是如何受到(病理)生理学、重要途径、以及药物参数和生物差异对药物疗效和安全性的影响。

从探索性研究到后期临床试验,定量系统药理学越来越多地用于药物发现和开发,以指导以下领域的研究和决策:

  • 目标可行性和选择:设计一种治疗药物通常首先从一系列潜在的候选药物中进行选择。为每个潜在靶点开发QSP模型有助于建立亲和力和剂量要求,并在早期预测最佳药物参数。这种方法有助于消除可开发性低的目标,以便您可以寻找更有前途的候选人。
  • 药物疗效和安全性:大多数药物在临床上因低效而失败,而动物实验中的高效水平可能无法转化为人类。QSP模型有可能预测这种行为。除了预测哪些药物更有效外,QSP还可以帮助确定哪些药物可能失败以及原因。由于QSP模型可以在器官水平上预测药物暴露,因此它们还可以深入了解毒性和潜在副作用的机制。
  • 剂量优化:癌症、中枢神经系统疾病和代谢性疾病等复杂疾病通常涉及联合治疗。通过QSP模型结合疾病机制,可得出重要且往往违反直觉的见解,用于确定最佳剂量水平和联合治疗方法。
  • 精确医学:许多疾病表现出异质性,亚群体受到不同的影响。QSP模型的使用可以综合生物变异对疗效和安全性的影响,并导致在临床试验中合理决定以哪个患者亚群为目标。

定量系统药理学工作流程通常包括以下步骤:

有关开发和使用定量系统药理学模型的更多信息,请参见SimBiology®.





另见:SimBiology,PK/PD模型,计算生物学,生物技术与制药,统计和机器学习工具箱,优化工具箱,并行计算工具箱,遗传算法