Биосимуляция - Biosimulation

Биосимуляция представляет собой компьютерное математическое моделирование биологических процессов и систем и, следовательно, является неотъемлемой частью системная биология. Из-за сложности биологических систем часто используются упрощенные модели, которые должны быть настолько сложными, насколько это необходимо.

Целью биомоделирования является прогнозирование поведения и динамики биологических систем на основе моделей, например реакция органа или отдельной клетки на химическое вещество. Однако качество прогнозов на основе моделей сильно зависит от качества модели, которое, в свою очередь, определяется качеством данных и глубиной знаний.

Аптека

Биосимуляция становится все более важной для разработка лекарств.[1] Поскольку в среднем одобряются только 11% всех кандидатов в лекарственные препараты,[2] ожидается, что биосимуляция может быть инструментом для прогнозирования того, не удастся ли лекарство-кандидат потерпеть неудачу в процессе разработки, например в клинические испытания из-за побочных эффектов, плохой фармакокинетики или даже токсичности. Раннее предсказание того, что лекарство не подействует на животных или людей, будет ключом к снижению затрат на разработку лекарств и количества необходимых экспериментов на животных и клинических испытаний. Последнее также соответствует так называемым «3П», которые относятся к принципу робразование и рзамена экспериментов на животных, а также рсовершенствование методологии в случаях, когда все еще необходимы испытания на животных.[3] В будущем биосимуляция изменит способ тестирования веществ, в котором in vivo и in vitro тесты заменены тестами in silico.[4]

Из-за важности биосимуляции в разработке лекарств существует ряд исследовательских проектов, направленных на моделирование метаболизма, токсичности, фармакодинамики и фармакокинетики кандидата на лекарство. Некоторые из исследовательских проектов перечислены ниже:

  • BioSim проект; финансируется 6-й рамочной программой Европейского Союза [2]
  • Проект физиома NSR [3]
  • Гепатоз

Более того, уже существует несколько программных инструментов, которые предназначены для прогнозирования токсичности вещества или даже для моделирования виртуального пациента (Entelos). Некоторые из этих программных инструментов перечислены ниже:

  • КОПАСИ [4]
  • Метаболизм PhysioLab (Entelos)[5]
  • GastroPlus и ADMEPredictor (Simulations-Plus) [6]
  • Дизайн исследования Certara (ранее Pharsight) с помощью компьютера [7]
  • RHEDDOS (Rhenovia Pharma SAS)[8]
  • VirtualToxLab [5]
  • Дерек (Лхаса Лимитед) [6]
  • Simcyp [9]
  • ДС ТОПКАТ (акселераторы) [7]
  • Инструментальные средства ADME [10]

Рекомендации

  1. ^ М. Бертау, Э. Мосекильде, Х.В. Вестерхофф (Ред.): Биосимуляция в разработке лекарств.1-е издание Wiley-VCH, Вайнхайм, 2008 г.
  2. ^ И. Кола, Дж. Лэндис: Может ли фармацевтическая промышленность снизить уровень отсева? В:Nat.Rev.Drug Discov. № 3, 2004, S.711-715
  3. ^ Дж. Ричмонд: 3П - прошлое, настоящее и будущее. В:Scand.J.Lab.Anim.Sci Vol. 2 (27), 2000, с. 84-92.
  4. ^ Модели, принимающие наркотики. В:The Economist (США) 11 июня 2005 г.
  5. ^ "Biograf 3R - Вычислительные альтернативы испытаниям на животных - Главная". Biograf.ch. Дои:10.1016 / j.taap.2012.03.018. Получено 2013-05-22.
  6. ^ "Домашняя страница Lhasa Limited". Lhasalimited.org. Получено 2013-05-22.
  7. ^ [1] В архиве 3 июля 2009 г. Wayback Machine