QSP建模指导药物的发现和开发

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,以了解该系统在细胞和生化网络的水平。QSP建模的目的是提高对生物系统和疾病的了解,促进候选药物的早期和更彻底的硅胶测试,支持合理的决策以降低开发成本和时间。金宝appQSP建模可以降低药物开发的后期磨耗率,这是目前药物开发面临的最大挑战之一。

定量系统药理学领域出现在传统PK/PD和机械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。由此产生的模型可用于进行模拟,以了解药物如何修改细胞网络,以及药物如何受到(patho)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。

定量系统药理学正越来越多地用于药物发现和开发,从探索性研究到后期临床试验,以指导研究和决策领域,如:

  • 目标可行性及选择:设计一种治疗药物通常从从一系列潜在的候选药物中进行选择开始。为每个潜在靶点开发QSP模型,可以建立亲和和剂量需求,并在早期预测最佳药物参数。这种方法有助于消除低开发能力的目标,这样您就可以追求更有前途的候选人。
  • 药物疗效和安全性:大多数药物临床失败的原因是疗效低,而动物实验的高疗效水平可能无法转化到人类身上。QSP模型有潜力预测这种行为。除了预测哪些药物更有效外,QSP还可以帮助识别哪些药物可能会失败,以及失败的原因。由于QSP模型可以在器官水平上预测药物暴露,因此它们也提供了关于毒性机制和潜在副作用的见解。
  • 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,对于决定最佳剂量水平和联合治疗方法有着重要且往往违背直觉的见解。
  • 精密医学:许多疾病表现出异质性,其中亚群受到不同的影响。QSP模型的使用可以结合生物变异对疗效和安全性的影响,并导致在临床试验期间对患者亚群的目标做出合理的决定。

定量系统的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,请参见模拟生物学®

参见:模拟生物学,PK / PD模型,计算生物学,生物技术和制药,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