定量系统药理学(QSP)

QSP模型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:

  • 目标可行性及选择:设计一种治疗药物通常从一份候选名单中选择开始。为每个潜在靶点开发QSP模型,可以在早期建立亲和力和剂量要求,并预测最佳药物参数。这种方法有助于消除可开发性较低的目标,以便您可以寻找更有前途的候选人。
  • 药物疗效和安全性:大多数药物由于疗效低而在临床上失败,动物实验中的高疗效水平可能无法转化为人体。QSP模型有预测这种行为的潜力。除了预测哪些药物会更有效外,QSP还可以帮助识别哪些药物可能会失败以及原因。因为QSP模型可以在器官水平预测药物暴露,它们也提供了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、代谢性疾病等复杂疾病通常需要联合治疗。通过QSP模型合并疾病机制,可以为决定最佳剂量水平和联合治疗方法带来重要的、通常违反直觉的见解。
  • 精密医学:许多疾病表现出异质性,其中亚群体受到的影响不同。QSP模型的使用可以考虑生物学差异对疗效和安全性的影响,并在临床试验中对患者亚群进行靶向治疗做出合理决定。

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®





软件参考

参见:SimBiologyPK / 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