AI计算模拟
AI-enriched COMPUTATIONAL SIMULATION
AI计算模拟
以AI、大数据分析及数字化工作流为基础的综合计算模拟解决方案

SIMCYPTM PBPK Simulator

基于人群的PBPK建模和模拟标准


根据虚拟人群预测药物性能

Simcyp Simulator是制药行业基于生理的药代动力学(PBPK)分析平台,可用于确定首次人体给药剂量、优化临床研究设计、评价新药处方、设定未试验人群的剂量、进行虚拟生物等效性分析以及预测药物间相互作用(DDI)。Simcyp正被应用于小分子、生物制剂、ADC、仿制药和新型药物。 

  • Simulator包括人口统计学、发育生理学和药物消除途径等方面的大量资料库;

  • Simulator是一个科学体系,其包括10个先进的机理器官模型、25个亚人群和100多个化合物信息文件,可供会员公司使用;

  • 将体外数据预测体内药代动力学暴露和药效学效应

  • > 110 种美国FDA批准的新药使用了Simcyp Simulator; 

Simcyp PBPK模型描述药物在相关人体组织和器官中的行为,其中每个器官可由一个或多个隔室描述。每个隔室种的药物浓度由系统数据、药物数据和试验设计信息共同决定。Simulator包括一套独特的遗传学、生理学和流行病学数据库,有助于模拟不同人口、种族和疾病状态的虚拟人群。


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Simcyp Simulator模拟器拥有器官特异性PBPK模型,可用于从发现到上市后的诸多应用。




得到行业、学术和监管机构的信赖

  • 自2001年以来,Simcyp联盟一直是PBPK和机理建模的协作研究中心。除35家行业成员外,全球学术机构和包括美国FDA在内的11家监管机构也是该联盟的成员。

  • Simcyp联盟成员可以访问最新版本的Simcyp Simulator,参与其持续开发,并受益于Simcyp专家提供的咨询、培训和教育项目。数百篇经过同行评审的论文基于Simcyp Simulator完成,证明了其在药物研发、临床药理学、毒理学和其他关键科学领域的应用价值。此外,Simcyp咨询团队还为大大小小的公司执行了数百的项目,涵盖药物研发周期的各个阶段,帮助他们顺利取得监管部门的批准。

  • 最重要的一点是,Simcyp Simulator已用于指导110多项新药申请,帮助实现超过375项药品标签说明获批,替代了部分临床试验。

  • 中小规模的公司可以通过授权或咨询服务的方式获得Simcyp Simulator,无需加入联盟。Simcyp还发布了两个新的软件产品:Simcyp Discovery和 Simcyp Biopharmaceutics。

 

Simcyp Simulator用于整个药物开发周期:

  • 早期PK预测,首次人体测试剂量(FIH)预测

  • 化合物筛选和风险分析

  • 药物相互作用模拟-“肇事者”和“受害者”

  • 吸收模型-制剂影响/生物等效性、食物影响

  • 特殊人群药物剂量优化 - 儿童、老年人、器官功能障碍人群、疾病状态不同的人群、种族差异人群

  • 评估外在因素(如吸烟和饮酒)对药物性能的影响

  • 新的给药途径–皮肤吸入、长效注射剂

  • 生物制剂–单抗、抗体-药物偶联物(ADCs)、其他蛋白质类药物、细胞因子介导的药物相互作用、寡核苷酸和沉默RNA(siRNA)

  • 虚拟生物等效性和复杂仿制药制剂


Simcyp Simulator 版本23

                                

Simcyp Simulator每年都会添加新功能和新特性,以增强其在药物研发全生命周期的决策支持能力,覆盖从发现阶段到上市后的各个环节。新功能的优先级制定部门依据科学顾问委员会和联盟成员的指导,同时也考虑监管和药物研发领域的最新趋势。


使用 Simcyp PBPK协调/推进监管指南

2023 年,几份新的监管指导文件最终确定,其中包括使用 PBPK 支持药物开发的建议。Simcyp研发团队与Simcyp用户联盟合作开发了新的PBPK模型和化合物文件,以解决这些指导文件中的问题和建议。这些功能包含在Simulator的 V23中。


胃酸PH依赖性药物相互作用(DDI)与抗酸剂 (ARAs) 的影响

PBPK建模已被FDA认可为临床试验的替代方法,用于评估由胃pH变化介导的DDI(pH 依赖性DDI)。由于ARA通常用于对抗肿瘤药物的副作用,因此添加了新功能,以便轻松模拟ARA(例如质子泵抑制剂和H2受体拮抗剂)的胃pH升高作用,以及随后对受害药物口服吸收的影响。此功能扩展了模拟器评估pH依赖性DDI的能力,也可用于评估缓解策略,例如剂量错开或配方变化。


与复方口服避孕药 (COC) 联合使用的DDI

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根据美国FDA的数据,2016年22%的避孕药使用者使用了含有孕激素和雌激素的COC。其中45%的使用者服用至少一种其他处方药,12% 的使用者服用至少三种处方药。COC与其他药物之间的DDI会对功效和/或安全性产生不利影响,例如意外怀孕、非经期出血和静脉血栓栓塞症 (VTE) 的可能性。由于许多研究药物在获批后与COCs共同开具处方,因此指南建议在药物开发期间评估研究药物与COCs之间的 DDI可能性,并在标签中予以说明。我们已准备好相关化合物文件,供Simulator在计算机中执行这些分析。


治疗性蛋白质 (TP) 的DDI

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美国FDA的CDER和CBER部门合作发布了针对TP药物相互作用(DDI)研究的新指南,推荐采用系统化的风险评估方法来确定开展DDI研究的必要性。Simcyp Simulator的新增强功能支持对TP(例如细胞因子和细胞因子调节剂)与小分子药物之间相互作用的机制建模,尤其适用于因促炎细胞因子水平改变而导致的CYP酶表达调控相关的DDI。新添加的化合物位置“TP-Modulator”可以作为与小分子药物作用的“施害药物”,通过诱导或抑制CYP酶发挥作用。这使得我们可以考虑细胞因子调节剂、内源性细胞因子和细胞因子受体之间的相互作用,从而导致CYP活性发生变化,进而影响CYP底物药物代谢发生变化。此外,在现有涵盖全面的小分子药物DDI网络基础上,本次更新还可以处理涉及多个小分子“受害药物”和“施害药物”的更复杂场景。

基于生物标志物的PBPK模型用于早期DDI风险评估

内源性底物已被确定为预测药物转运和代谢功能变化的潜在生物标志物,能够指示早期开发中候选药物的DDI风险。为了能够实现计算机模拟DDI风险评估,Simcyp Simulator中添加了化合物位置,可处理不同类型的内源性生物标记 (EB) 文件。与其他可用的化合物槽位保持一致,内源性生物标记槽位能够与Simulator中的任何其他活性小分子部分相互作用,因此为内源性生物标志物参与模拟提供了灵活性。


Simcyp的新模式

生物制剂

虽然Simcyp模拟器以其小分子建模能力而闻名,但其用于模拟大分子药物药代动力学方面也不断取得进展(见下文)。除了单克隆抗体、蛋白质偶联物、Fc 融合蛋白、双特异性抗体和其他蛋白质和肽类分子的模拟能力,以及模拟抗体药物偶联物 (ADC) 中小分子和大分子的相互作用的能力以外,V23版本还增加了两种新型分子的模拟能力——反义寡核苷酸 (ASO;ss-DNA) 和沉默 RNA (siRNA)。同时,该版本开发了一个完整的 PBPK 模型,允许用户在14个包含的隔室中的任何一个中设置模拟寡核苷酸药物的靶向。

Simcyp Biologics 用于回答许多关键的科学问题


  • FIH PK预测、剂量选择和优化

  • 外推至特殊人群,如儿科和肾功能不全

  • 通过将PK与药理学联系起来进行靶标选择/验证

  • 半衰期延长方法对PK和PD的影响

  • 结合小分子模拟器的蛋白质-小分子结合物(ADC)的分布和DDI

  • 由细胞因子调节引起的DDI

  • 蛋白质的肿瘤渗透

  • 靶标脱落以及对靶组织和肿瘤受体占有率的影响

  • 双特异性结合蛋白的分布

  • 特定组织中的受体占有率以及与PD模型的联系

  • 与QSP模型的联系以研究免疫原性等问题



长效注射剂 (LAI)

随着新给药方式(包括皮肤给药、吸入给药、眼部给药和注射剂)的发展,Simulator一直在不断进步。除了PLGA模块外,V23中还引入了一种新的机制模型,用于模拟基于悬浮长效注射剂的人体药代动力学。该模型考虑了产品的关键质量属性以及悬浮液颗粒与局部生理学相互作用导致的局部吸收部位的生理变化。此外,新模型允许同时模拟同一分子的两种不同制剂形式。该模型还可以处理前体药物。


口服吸收模型的扩展

为扩展我们的高级溶解吸收代谢 (ADAM) 模型,V23版本纳入一个半机械pH敏感模型,用于处理缓释/控释(CR/MR)制剂溶出过程的IVIVE。此外,为了更好地模拟纳米颗粒制剂的吸收,开发了一种新的粒子漂移模型,并将其纳入ADAM模型中。为了提高模拟速度,添加了粒子群体平衡 (PPB) 粒子处理模型的替代模型,称为改进的质量平衡 (MBO) 模型,可产生相同的结果。其他改进之处包括用于处理溶解度输入、肠腔中pH依赖性活性药物成分(API)稳定性和pH依赖性溶解 (DLM) 标量值的改进工具。



v23 中的其他附加功能


新扩展的化合物文件

  • Simulator现在有120多个单独的和经过验证的文件

儿童模拟器

  • 高级吸收模型

  • 人群验证:日本人、中国人、肿瘤儿童

皮肤

  • 配方工具箱增强功能

怀孕/哺乳模型

  • 结合几个产后年龄相关的生理参数

  • 扩展胎盘渗透性预测选项

虚拟生物等效性模块(VBE)

  • 各种参数的自动关键质量属性(CQA)确定安全空间

  • VBE用于局部浓度(口服和皮肤)

  • VBE用于吸入给药途径



Simcyp支持的FDA批准的新药


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Simcyp PBPK已用于支持一系列治疗领域和监管途径的110多种新药,包括突破性、优先性、快速通道和孤儿药。