Opportunities and Challenges for PBPK Modelling in Specific Populations: Considerations for Paediatrics, Pregnancy, Lactation, Ethnic Differences, and Organ Impairment.

چکیده اصلی

Physiologically based pharmacokinetic (PBPK) modelling represents a key component of model-informed drug development (MIDD), providing a mechanistic framework to predict drug disposition in populations often underrepresented in clinical research. By integrating drug-specific properties with detailed physiological and biochemical parameters, PBPK models bridge knowledge gaps created by ethical, logistical, and safety constraints, enabling evidence-based dosing and supporting more inclusive pharmacotherapy.This chapter examines the application of PBPK modelling across populations in which physiological, pathological, or genetic factors substantially influence pharmacokinetics - namely, paediatrics, pregnant and lactating women, individuals with hepatic or renal impairment, and populations defined by ethnic or pharmacogenomic variability. In each case, PBPK models allow extrapolation from healthy adult data to predict exposure, optimise dosing, and inform study design or regulatory decision-making.Despite their growing impact, challenges remain due to limited physiological data, complex physiological variability, and ethical hurdles. Nevertheless, advances in quantitative systems data, computational techniques, and model qualification frameworks are steadily improving predictive performance. Regulatory agencies increasingly endorse PBPK modelling within MIDD pathways for dose selection, study optimisation, and labelling in specific populations.Looking forward, integration with real-world data, artificial intelligence, and digital health technologies, alongside harmonised regulatory standards, will further enhance model credibility and clinical utility. These developments will reinforce the role of PBPK modelling in ensuring safe, effective, and equitable drug therapy across diverse and physiologically distinct populations.

ترجمه فارسی چکیده

مدل‌سازی فیزیولوژیک-مبنا بر دارو (PBPK) جزء کلیدی توسعه دارو مبتنی بر مدل (MIDD) است و چارچوب مکانیکی برای پیش‌بینی توزیع دارو در جمعیت‌هایی که اغلب در تحقیقات بالینی کم‌نمایش هستند، فراهم می‌کند. با ادغام ویژگی‌های خاص دارو با پارامترهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی دقیق، مدل‌های PBPK شکاف‌های دانشی ناشی از محدودیت‌های اخلاقی، لجستیکی و ایمنی را پر می‌کنند و امکان تجویز مبتنی بر شواهد و پشتیبانی از داروپزشکی فراگیرتر را فراهم می‌کنند. این فصل کاربرد مدل‌سازی PBPK را در جمعیت‌هایی که عوامل فیزیولوژیک، بیماری‌زایی یا ژنتیکی بر فارماکوکینتیک آن‌ها تأثیر چشمگیری دارند - یعنی کودکان، زنان باردار و شیرده، افراد دارای آسیب کبدی یا کلیوی و جمعیت‌های تعریف‌شده بر اساس تفاوت‌های نژادی یا فارماکوژنومیک - بررسی می‌کند. در هر مورد، مدل‌های PBPK امکان extrapolation از داده‌های بزرگسالان سالم برای پیش‌بینی مواجهه، بهینه‌سازی دوز و اطلاع‌رسانی در مورد طراحی مطالعه یا تصمیمات نظارتی را فراهم می‌کنند. با وجود تأثیر در حال رشد، چالش‌ها به دلیل داده‌های فیزیولوژیک محدود، تغییرات پیچیده فیزیولوژیک و موانع اخلاقی باقی مانده است. با این حال، پیشرفت‌ها در داده‌های کمی سیستم، تکنیک‌های محاسباتی و چارچوب‌های تایید مدل، عملکرد پیش‌بینی را به طور مداوم بهبود می‌بخشند. سازمان‌های نظارتی به طور فزاینده‌ای مدل‌سازی PBPK را در مسیرهای MIDD برای انتخاب دوز، بهینه‌سازی مطالعه و برچسب‌گذاری در جمعیت‌های خاص تایید می‌کنند. در آینده، ادغام با داده‌های واقعی جهان، هوش مصنوعی و فناوری‌های سلامت دیجیتال، همراه با استانداردهای نظارتی هماهنگ، اعتبار مدل و کاربرد بالینی را بیشتر تقویت خواهد کرد. این توسعه‌ها نقش مدل‌سازی PBPK را در تضمین داروپزشکی ایمن، مؤثر و عادلانه در جمعیت‌های متنوع و فیزیولوژیک متفاوت تقویت خواهد کرد.

متن کامل اصلی