Published April 21, 2021 | Version v1
Publication Open

Development and evaluation of physiologically based pharmacokinetic drug-disease models for predicting captopril pharmacokinetics in chronic diseases

Creators

  • 1. Bahauddin Zakariya University
  • 2. University of the Punjab
  • 3. University of Veterinary and Animal Sciences
  • 4. Government College University, Faisalabad
  • 5. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
  • 6. King Saud University

Description

Abstract The advancement in the processing speeds of computing machines has facilitated the development of complex physiologically based pharmacokinetic (PBPK) models. These PBPK models can incorporate disease-specific data and could be used to predict pharmacokinetics (PK) of administered drugs in different chronic conditions. The present study aimed to develop and evaluate PBPK drug-disease models for captopril after incorporating relevant pathophysiological changes occurring in adult chronic kidney disease (CKD) and chronic heart failure (CHF) populations. The population-based PBPK simulator Simcyp was used as a modeling and simulation platform. The visual predictive checks and mean observed/predicted ratios (ratio (Obs/pred) ) of the PK parameters were used for model evaluation. The developed disease models were successful in predicting captopril PK in all three stages of CKD (mild, moderate, and severe) and CHF, as the observed and predicted PK profiles and the ratio (obs/pred) for the PK parameters were in close agreement. The developed captopril PBPK models can assist in tailoring captopril dosages in patients with different disease severity (CKD and CHF).

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لقد سهّل التقدم في سرعات معالجة آلات الحوسبة تطوير نماذج الحرائك الدوائية المعقدة القائمة على الفسيولوجيا (PBPK). يمكن أن تتضمن نماذج PBPK هذه بيانات خاصة بالمرض ويمكن استخدامها للتنبؤ بالحرائك الدوائية (PK) للأدوية التي يتم إعطاؤها في حالات مزمنة مختلفة. تهدف هذه الدراسة إلى تطوير وتقييم نماذج الأمراض الدوائية PBPK لكابتوبريل بعد دمج التغيرات الفيزيولوجية المرضية ذات الصلة التي تحدث في أمراض الكلى المزمنة لدى البالغين (CKD) وفشل القلب المزمن (CHF). تم استخدام جهاز محاكاة PBPK القائم على السكان Simcyp كمنصة للنمذجة والمحاكاة. تم استخدام الفحوصات التنبؤية البصرية ومتوسط النسب الملحوظة/المتوقعة (النسبة (ملاحظة/ما قبل)) لمعلمات الحرائك الدوائية لتقييم النموذج. كانت نماذج المرض المتقدمة ناجحة في التنبؤ بكابتوبريل الحرائك الدوائية في جميع المراحل الثلاث من مرض الكلى المزمن (خفيف ومعتدل وشديد) و CHF، حيث كانت ملفات تعريف الحرائك الدوائية المرصودة والمتوقعة والنسبة (OPP/PRED) لمعلمات الحرائك الدوائية متوافقة بشكل وثيق. يمكن أن تساعد نماذج كابتوبريل PBPK المطورة في تخصيص جرعات كابتوبريل للمرضى الذين يعانون من شدة مرض مختلفة (مرض الكلى المزمن و CHF).

Translated Description (French)

Résumé L'avancement des vitesses de traitement des machines informatiques a facilité le développement de modèles pharmacocinétiques complexes basés sur la physiologie (PBPK). Ces modèles PBPK peuvent intégrer des données spécifiques à la maladie et pourraient être utilisés pour prédire la pharmacocinétique (PK) des médicaments administrés dans différentes affections chroniques. La présente étude visait à développer et à évaluer des modèles de maladie médicamenteuse PBPK pour le captopril après avoir incorporé des changements physiopathologiques pertinents survenant dans les populations adultes atteintes d'insuffisance rénale chronique (IRC) et d'insuffisance cardiaque chronique (ICC). Le simulateur PBPK basé sur la population Simcyp a été utilisé comme plate-forme de modélisation et de simulation. Les contrôles prédictifs visuels et les rapports moyens observés/prédits (rapport (Obs/pred) ) des paramètres PK ont été utilisés pour l'évaluation du modèle. Les modèles de maladie développés ont réussi à prédire la pharmacocinétique du captopril aux trois stades de l'IRC (légère, modérée et sévère) et de l'ICC, car les profils pharmacocinétiques observés et prédits et le rapport (obs/pred) pour les paramètres pharmacocinétiques étaient en étroite concordance. Les modèles PBPK de captopril développés peuvent aider à adapter les doses de captopril chez les patients présentant différentes sévérités de la maladie (IRC et ICC).

Translated Description (Spanish)

Resumen El avance en las velocidades de procesamiento de las máquinas informáticas ha facilitado el desarrollo de modelos farmacocinéticos complejos de base fisiológica (PBPK). Estos modelos PBPK pueden incorporar datos específicos de la enfermedad y podrían usarse para predecir la farmacocinética (PK) de los fármacos administrados en diferentes afecciones crónicas. El presente estudio tuvo como objetivo desarrollar y evaluar modelos de enfermedad farmacológica PBPK para captopril después de incorporar cambios fisiopatológicos relevantes que ocurren en poblaciones adultas con enfermedad renal crónica (ERC) e insuficiencia cardíaca crónica (ICC). El simulador de PBPK basado en la población Simcyp se utilizó como plataforma de modelado y simulación. Para la evaluación del modelo se utilizaron las comprobaciones predictivas visuales y las relaciones medias observadas/predichas (relación (Obs/pred)) de los parámetros PK. Los modelos de enfermedad desarrollados tuvieron éxito en la predicción de la PK del captopril en las tres etapas de la ERC (leve, moderada y grave) y la ICC, ya que los perfiles PK observados y predichos y la relación (obs/pred) para los parámetros PK coincidieron estrechamente. Los modelos de PBPK de captopril desarrollados pueden ayudar a adaptar las dosis de captopril en pacientes con diferente gravedad de la enfermedad (ERC e ICC).

Files

s41598-021-88154-2.pdf.pdf

Files (4.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4d95a30ebd362d45e9478877e718ceb8
4.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطوير وتقييم نماذج الأمراض الدوائية القائمة على الحرائك الدوائية الفسيولوجية للتنبؤ بالحرائك الدوائية لكابتوبريل في الأمراض المزمنة
Translated title (French)
Développement et évaluation de modèles pharmacocinétiques pharmacocinétiques basés sur la physiologie pour prédire la pharmacocinétique du captopril dans les maladies chroniques
Translated title (Spanish)
Desarrollo y evaluación de modelos farmacocinéticos farmacocinéticos de base fisiológica para predecir la farmacocinética del captopril en enfermedades crónicas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3153959510
DOI
10.1038/s41598-021-88154-2

Is supplement to
https://openalex.org/W4308352595 (Other)
https://openalex.org/W3212117736 (Other)
https://openalex.org/W2413002684 (Other)
https://openalex.org/W2370778587 (Other)
https://openalex.org/W2370319703 (Other)
https://openalex.org/W2319139681 (Other)
https://openalex.org/W2068005011 (Other)
https://openalex.org/W2062844910 (Other)
https://openalex.org/W2034505552 (Other)
https://openalex.org/W2000200648 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W131895571
  • https://openalex.org/W1482984111
  • https://openalex.org/W1968191029
  • https://openalex.org/W1972255908
  • https://openalex.org/W1992255980
  • https://openalex.org/W1992781475
  • https://openalex.org/W1994235820
  • https://openalex.org/W1996614257
  • https://openalex.org/W1999681503
  • https://openalex.org/W2000314850
  • https://openalex.org/W2005359093
  • https://openalex.org/W2008782616
  • https://openalex.org/W2009316291
  • https://openalex.org/W2018218248
  • https://openalex.org/W2028165836
  • https://openalex.org/W2034200280
  • https://openalex.org/W2039250788
  • https://openalex.org/W2039539582
  • https://openalex.org/W2047904766
  • https://openalex.org/W2048228293
  • https://openalex.org/W2059310844
  • https://openalex.org/W2063909696
  • https://openalex.org/W2067917352
  • https://openalex.org/W2080186190
  • https://openalex.org/W2089281825
  • https://openalex.org/W2103606212
  • https://openalex.org/W2107919217
  • https://openalex.org/W2109530280
  • https://openalex.org/W2110497639
  • https://openalex.org/W2146472072
  • https://openalex.org/W2156445661
  • https://openalex.org/W2162218366
  • https://openalex.org/W2330324570
  • https://openalex.org/W2431622064
  • https://openalex.org/W2571091581
  • https://openalex.org/W2610022994
  • https://openalex.org/W2758156076
  • https://openalex.org/W2766717945
  • https://openalex.org/W2808907424
  • https://openalex.org/W2979289087
  • https://openalex.org/W2983959245
  • https://openalex.org/W3004433225
  • https://openalex.org/W3022907313
  • https://openalex.org/W3026957833
  • https://openalex.org/W3035812912
  • https://openalex.org/W3047344142
  • https://openalex.org/W3093446086
  • https://openalex.org/W3100206030
  • https://openalex.org/W4249316425
  • https://openalex.org/W95901713