Physiologie-basierte Pharmakokinetik (PBPK) Modellierung von Arzneistoffen

Physiologie-basierte Pharmakokinetik (PBPK) Modellierung von Arzneistoffen

Bei der PBPK Modellierung von Arzneistoffen versucht man, die Pharmakokinetik der Substanzen in allen Organen und Geweben eines Organismus gleichzeitig mathematisch zu beschreiben und vorherzusagen. PBPK Modelle inkorporieren eine Vielzahl von arzneistoffbezogenen Informationen wie z.B. die physikochemischen Eigenschaften der Substanz und die Aktivität von Enzymen und Transportern, die bei der Absorption, Verteilung und Elimination der Substanz eine Rolle spielen. PBPK Modelle sind sehr komplex und bestehen in der Regel aus etwa 20 – 80 Kompartimenten, über 100 Differentialgleichungen und weit über 1000 Modellparametern.

Die Einsatzgebiete der PBPK Modellierung sind vor allem die Arzneistoffentwicklung und -zulassung. In der Präklinik werden PBPK Modelle genutzt, um Entwicklungssubstanzen besser zu verstehen und Hypothesen zu generieren. In späteren Phasen werden sie zur Planung und Auswertung von klinischen Studien eingesetzt. Die Anwendung gut etablierter PBPK-Modelle wird von den europäischen und US-amerikanischen Arzneimittelzulassungsbehörden gefördert und anerkannt, um Fragen, die während des Zulassungsprozesses auftreten, zu beantworten und um Vorhersagen und Dosisempfehlungen zu treffen, ohne zwingend weitere zeit- und kostenintensive klinische Studien durchführen zu müssen.

Unser Forschungsgebiet:

In unserer Arbeitsgruppe werden PBPK Modelle vorrangig mit dem Fokus entwickelt, Arzneistoffwechselwirkungen (drug-drug interactions (DDI)), Wechselwirkungen von Arzneistoffen mit polymorphen Enzymen/Transportern (drug-gene interactions (PGx)) und die Pharmakokinetik von Arzneistoffen in besonderen Populationen wie pädiatrischen oder geriatrischen Patienten vorherzusagen.

Unsere Projektpartner:

  • Dr. Margarete Fischer-Bosch-Institut für Klinische Pharmakologie, Stuttgart
  • Bayer AG, Klinische Pharmakometrie, Leverkusen