Die Forschung entwickelt Rahmen, um Labor-, KI- und Simulationsdaten zu vergleichen

Die erfolgreiche und sichere Abgabe von Therapeutika hängt davon ab, zu verstehen, wie leicht Medikamente durch biologische Barrieren gelangen können, die Zellen schützen.

Die Prüfung der Arzneimittelpermeabilität ist für die Bestimmung, ob Medikamente ihre beabsichtigten Ziele im Körper erreichen können, aber Wissenschaftler haben lange Zeit darum, genaue und reproduzierbare Daten zu erreichen.

Es gibt drei Möglichkeiten, den Erfolg der Arzneimittelabgabe zu messen. im Labor bei Tieren und Menschen und fortschrittliche Computersimulationen. Der schwierige Prozess der Übereinstimmung der Ergebnisse dieser drei Testbereiche ist jedoch weiterhin ein Problem.

Die Lücke überbrücken

Neue Forschungsergebnisse – angeführt von der University of Portsmouth in Zusammenarbeit mit der University of Southampton, dem King’s College London und dem Massachusetts Institute of Technology – hat eine Reihe allgemeiner Richtlinien entwickelt, um die Werte aus Laborversuche, molekularen Simulationen und KI zu vergleichen.

Testen der Arzneimittelpermeabilität ist sehr wichtig, denn wenn ein Medikament die richtigen Barrieren nicht überqueren kann, funktioniert es nicht richtig, egal wie gut es auf Papier aussieht.

Ich habe einige Jahre in einem Krankenhaus in den USA gearbeitet und versuchte, Permeabilitätsdaten zu vergleichen, die bei Menschen und Tieren mit computersimulierten Daten gemessen wurden, was keine leichte Aufgabe war. Jede Testmethode hat einen Vorteil. Letztendlich geht es letztendlich darum, dass die besten Medikamente und Therapeutika auf den Markt bringen.

Wenn Sie die Genehmigung von Drogen anstreben, desto wahrscheinlicher wird die Wahrscheinlichkeit genehmigt. Deshalb sehen wir immer mehr Konvergenz der drei Testbereiche. „

Dr. Christian Jorgensen, School of Medicine, Pharmazie und Biomedizinische Wissenschaften der Universität von Portsmouth

Nur 14 Prozent der Medikamente, die zwischen 2000 und 2015 in klinischen Studien in die USA in den USA in die USA teilnahmen. Verbesserte Permeabilitätstests könnten die Erfolgsraten verbessern, indem sichergestellt wird, dass Arzneimittel ihre Ziele effektiv erreichen und gleichzeitig Nebenwirkungen minimieren.

Testen der komplexesten Systeme

Die im Journal of Chemical Information and Modeling veröffentlichte Studie zeigt, wie wichtig es ist, zu verstehen, wie sich Medikamente über alle biologischen Hindernisse hinweg bewegen. Dies schließt die komplexesten Systeme wie die Blut-Hirn-Schranke ein, was ein wesentliches Hindernis für die Bereitstellung von Behandlungen für neurologische Erkrankungen darstellt.

Dr. Jorgensen erklärte: „Die Stärke des Papiers ist, dass wir nicht nur die Richtlinien gegen ein einfaches System von Hindernissen im Körper getestet haben – wir haben eines der kompliziertesten verwendet, was auch für Gesundheit und Therapeutika von großer Bedeutung ist.

„Diese Arbeit hat das Potenzial, die Entwicklung lebensrettender Medikamente zu beschleunigen, insbesondere bei Erkrankungen wie Gehirnstörungen, bei denen die Arzneimittelabgabe notorisch schwierig ist.“

Die neuen Richtlinien bieten eine umfassende Roadmap zur Verbesserung der Prüfung und Modellierung der Arzneimittelpermeabilität, indem die Unterschiede von drei Bereichen untersucht werden:

• Auf Computern (in Silico): Wissenschaftler verwenden Computerprogramme, um vorherzusagen, wie sich ein Medikament aufgrund seiner chemischen Eigenschaften durch den Körper bewegen kann.

• Im Labor (in vitro): Sie testen das Arzneimittel auf Zellen in Gerichten, um zu sehen, wie es sich in kontrollierten Umgebungen verhält.

• Bei Menschen/Tieren (in vivo): Manchmal testen sie das Medikament in einem lebenden Körper, um zu sehen, wie es funktioniert.

Konsistenz und Zusammenarbeit

Das Toolkit betont kritische Faktoren wie die Gewährleistung der experimentellen Konsistenz, die Bekämpfung der Datenvariabilität und die Einführung fairer (findbarer, zugänglicher, interoperabler, wiederverwendbarer) Prinzipien für den Datenaustausch.

Die Autoren betonen auch die Bedeutung der Zusammenarbeit in den Bereichen, um die Genauigkeit von Permeabilitätstests zu verbessern und neue Einblicke in die Arzneimittelabgabemechanismen aufzudecken.

Professor Martin Ulmschneider vom King’s College London sagte: „Indem wir klare Benchmarks und Empfehlungen bereitstellen, hoffen wir, Permeabilitätstestpraktiken zu vereinen und zu verfeinern und eine standardisierte Reihe von Richtlinien bereitzustellen.

„Hier geht es nicht nur darum, einzelne Experimente zu verbessern, sondern auch darum, einen Rahmen zu schaffen, der es der wissenschaftlichen Gemeinschaft ermöglicht, ihre Entdeckungen zuverlässig zu vergleichen.“

Die Studie wurde vom Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union finanziert und durch ein Stipendium des Nationalen Instituts für neurologische Störungen und Schlaganfälle (NINDS) unterstützt.

Quellen: