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パーソナライズされた医療は、患者の特性を考慮して最大の有効性と最小副作用を得るために、最も適切な治療と用量レジメンを決定することを目指しています。さまざまな理由で、臨床試験に特定の集団を含める倫理的および方法論的なハードルであり、そのような患者の薬物の安全性と有効性の最適化のための革新的な方法が最近増加しています。生理学的ベースの薬物動態（PBPK）モデリングは、適切な臨床試験を設計し、未知の臨床状況の予想される変化を定量化する際の有望なアプローチとして浮上しています。このレビューでは、妊娠、小児科、高齢者、肝臓または腎障害のある患者、肥満、および肥満手術後の特定の病状における薬物曝露の推定におけるPBPKモデリングの有用性に関する現在の知識の状態が概説されました。これらの患者集団で発生する主要なシステムパラメーターの変調が示されました。さらに、用量推奨におけるPBPKアプローチの適用と、遺伝的多型のキャリアでの薬物曝露の定量化が要約されました。各臨床状態での生物学的利用能に影響を与えるパラメーターに関連する不確実性と知識のギャップにもかかわらず、PBPKモデルは、一貫した臨床データが不足している場合、特別な集団における将来の用量推奨事項と有効性/安全評価に貴重なサポートを提供します。
パーソナライズされた医療は、患者の特性を考慮して最大の有効性と最小副作用を得るために、最も適切な治療と用量レジメンを決定することを目指しています。さまざまな理由で、臨床試験に特定の集団を含める倫理的および方法論的なハードルであり、そのような患者の薬物の安全性と有効性の最適化のための革新的な方法が最近増加しています。生理学的ベースの薬物動態（PBPK）モデリングは、適切な臨床試験を設計し、未知の臨床状況の予想される変化を定量化する際の有望なアプローチとして浮上しています。このレビューでは、妊娠、小児科、高齢者、肝臓または腎障害のある患者、肥満、および肥満手術後の特定の病状における薬物曝露の推定におけるPBPKモデリングの有用性に関する現在の知識の状態が概説されました。これらの患者集団で発生する主要なシステムパラメーターの変調が示されました。さらに、用量推奨におけるPBPKアプローチの適用と、遺伝的多型のキャリアでの薬物曝露の定量化が要約されました。各臨床状態での生物学的利用能に影響を与えるパラメーターに関連する不確実性と知識のギャップにもかかわらず、PBPKモデルは、一貫した臨床データが不足している場合、特別な集団における将来の用量推奨事項と有効性/安全評価に貴重なサポートを提供します。
Personalized medicine aims to determine the most adequate treatment and dose regimen to obtain the maximum efficacy and minimum side effect by taking into account patients' characteristics. For numerous reasons, one being ethical and methodological hurdles in including specific populations in clinical trials, innovative methods for optimization of drugs safety and efficacy in such patients have received increasing interest recently. Physiological-based pharmacokinetic (PBPK) modeling has emerged as a promising approach in designing adequate clinical trials and quantifying anticipated changes in unknown clinical situations. In this review, current state of knowledge on the usefulness of PBPK modeling in estimation of drug exposure in specific medical conditions including pregnancy, pediatrics, elderly, patients with liver or renal impairment, obesity, and following bariatric surgery were outlined. Modulations of key system parameters occurring in these patient populations were illustrated. Furthermore, the application of PBPK approach in dose recommendations and quantification of drug exposure in carriers of genetic polymorphisms was summarized. Despite the uncertainties and knowledge gaps related to parameters influencing drugs bioavailability in each clinical condition, PBPK models provide a valuable support for prospective dose recommendations and efficacy/safety assessment in special populations when consistent clinical data are lacking.
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