La farmacometría es un campo de estudio de la metodología y aplicación de modelos de enfermedad y medición farmacológica . Utiliza modelos matemáticos de biología , farmacología, enfermedades y fisiología para describir y cuantificar las interacciones entre xenobióticos y pacientes (humanos y no humanos), incluidos los efectos beneficiosos y adversos. [1] Normalmente se aplica para cuantificar información sobre medicamentos, enfermedades y ensayos para ayudar al desarrollo eficiente de medicamentos, decisiones regulatorias y tratamientos farmacológicos racionales en pacientes.
La farmacometría utiliza modelos basados en la farmacología, la fisiología y la enfermedad para el análisis cuantitativo de las interacciones entre fármacos y pacientes. Esto involucra farmacología de sistemas , farmacocinética , farmacodinamia y progresión de enfermedades con un enfoque en poblaciones y variabilidad .
Mold y Upton brindan una descripción general de los conceptos básicos en modelado poblacional, simulación y desarrollo de fármacos basado en modelos. [2]
Un objetivo importante de la farmacometría es comprender la variabilidad en la respuesta a los fármacos. La variabilidad puede ser predecible (por ejemplo, debido a diferencias en el peso corporal o la función renal) o aparentemente impredecible (un reflejo de la falta de conocimiento actual).
El término "farmacometría" apareció por primera vez en la literatura en el prefacio del libro de 1964 "Evaluación de las actividades farmacológicas: farmacometría" [3] :
El subtítulo del libro es, hasta donde sabemos, un neologismo , acuñado por uno de nosotros (ALB), y la palabra queda definida por el título principal del libro, que podría haber sido aún más explícito, si más detalladamente, expresado como "La Identificación y Evaluación Comparativa, Cualitativa y Cuantitativa, de las Actividades relacionadas con las Drogas". El término tiene un precedente etimológico en la ahora ampliamente aceptada " Econometría ". Esperamos que resulte útil para distinguir el tipo de medición discutido y descrito en este libro de lo que hoy se llama bioensayo ; aunque a veces las mismas técnicas sirven para ambos, sus objetivos no son en absoluto idénticos.
Sin embargo, los editores afirman más tarde al final del prefacio:
... hemos aprendido con interés y humildad que el Dr. Karl Beyer, vicepresidente de Merck, Sharpe and Dohme , Rahway, Nueva Jersey, EE. UU., y actual presidente de la Sociedad Farmacológica Estadounidense, " acuñó la palabra (Farmacometría) a principios de los años 50 y lo ha estado utilizando en informes internos desde entonces" (JR Vane, comunicación personal). Además, ¡uno de los laboratorios del departamento farmacológico de su empresa está "etiquetado como 'Farmacometría'"! No sabemos exactamente en qué sentido el Dr. Beyer ha estado usando la palabra, aunque nos resulta difícil pensar en cualquier otro sentido legítimo aparte del mencionado anteriormente. Sólo podemos esperar que él también piense lo mismo y que su uso en el título de este libro pueda ayudar a darle la difusión más amplia que creemos que merece y todos los derechos "prioritarios" al Dr. Beyer.
Los modelos farmacocinéticos son construcciones destinadas a caracterizar el comportamiento farmacocinético promedio de un fármaco dentro de una población. Al incorporar la variabilidad interindividual, estos modelos proporcionan información sobre las tendencias centrales y las variabilidades en las respuestas a los medicamentos en diversos grupos de pacientes. Su aplicación se extiende a la optimización de regímenes posológicos a nivel poblacional.
Los modelos farmacodinámicos se centran en dilucidar la intrincada relación entre la concentración del fármaco y sus efectos en el organismo. Esto incluye tanto los efectos terapéuticos deseados como los posibles efectos secundarios. Al delinear la evolución temporal de los efectos de los fármacos, estos modelos contribuyen a la predicción de la eficacia y los eventos adversos, ayudando en la identificación de estrategias de dosificación óptimas.
Los modelos farmacocinéticos de base fisiológica integran información fisiológica para simular el comportamiento de los fármacos en diversos tejidos y órganos. Estos modelos consideran el flujo sanguíneo, la permeabilidad de los tejidos y las propiedades de los fármacos específicos de cada órgano, lo que facilita las predicciones de la concentración de fármacos en sitios específicos. Los modelos PBPK son fundamentales para comprender los comportamientos complejos de las drogas.
Los modelos de exposición-respuesta establecen la relación entre la exposición al fármaco y la respuesta clínica. Desempeñan un papel crucial a la hora de determinar el rango terapéutico óptimo y predecir la probabilidad de eficacia o eventos adversos. Estos modelos guían la individualización de la dosis en función de los resultados clínicos deseados.
Los modelos de interacción fármaco-fármaco exploran el impacto de las interacciones entre diferentes fármacos en su farmacocinética o farmacodinamia. Estos modelos ayudan a predecir los efectos de los medicamentos coadministrados entre sí, lo que ayuda a identificar riesgos potenciales y ajustar las dosis en presencia de múltiples medicamentos.
El curso natural de una enfermedad suele ser dinámico y tiende a empeorar sin tratamiento. Los modelos de progresión de la enfermedad se utilizan principalmente para comprender la relación entre el tratamiento, los cambios de biomarcadores y los resultados clínicos. Estos modelos describen la trayectoria de la enfermedad, observando el cambio en el nivel del biomarcador, u otro criterio de valoración clínicamente relevante que refleje el estado de la enfermedad, a lo largo del tiempo. [4] Hay tres clases clave de modelos de progresión de enfermedades: empíricos , semimecanicistas y de biología de sistemas. [5] La mayoría de los modelos de progresión de la enfermedad son empíricos y describen la trayectoria de la enfermedad en lugar de los antecedentes fisiológicos de la enfermedad. [6] El modelo más simple que se utiliza para describir la progresión de la enfermedad es un modelo lineal en el que se supone que el cambio del estado de la enfermedad a lo largo del tiempo es constante.
Los modelos de farmacología de sistemas integran farmacocinética, farmacodinámica y biología de sistemas para proporcionar una comprensión integral de los efectos de los fármacos. Al considerar la intrincada interacción entre fármacos, sistemas biológicos y vías de enfermedad, estos modelos contribuyen a un enfoque holístico para el desarrollo de fármacos y la medicina personalizada.
Los modelos mecanicistas proporcionan una comprensión detallada de los procesos biológicos y fisiológicos subyacentes que gobiernan el comportamiento de las drogas. Estos modelos ofrecen información sobre los mecanismos que influyen en la absorción, distribución, metabolismo y eliminación de los fármacos, lo que ayuda a predecir las respuestas a los fármacos en diversos escenarios.
Los modelos de ensayo describen variaciones del protocolo de ensayo nominal debido a factores como el abandono de los pacientes y la falta de cumplimiento del régimen de dosificación.
Históricamente, la farmacometría ha estado representada en organizaciones relacionadas con la farmacología clínica y la estadística. Varias organizaciones locales más pequeñas en Europa, Estados Unidos y Nueva Zelanda/Australia celebraron reuniones locales. A principios de la década de 1990, se organizó la reunión PAGE y desde entonces se ha celebrado anualmente, aunque no estuvo presente ninguna organización oficial. Ette y Williams han proporcionado un contexto histórico desde el cual se puede apreciar la evolución de la farmacometría. [7]
En 2011, varios grupos locales estadounidenses fundaron la Sociedad Estadounidense de Farmacometría (ASoP), y más de 600 miembros en todo el mundo se unieron a la ASoP en 6 meses. En 2012, la ASoP evolucionó hasta convertirse en la Sociedad Internacional de Farmacometría (ISoP) para reflejar el creciente número de miembros internacionales. El crecimiento de ISoP continúa y la Sociedad actualmente representa a más de 1000 miembros de casi 30 países de todo el mundo. [8] Los grupos regionales incluyen PAGE en Europa [9] y PAGANZ en Australia y Nueva Zelanda. [10]
Los farmacometristas suelen proceder de disciplinas como farmacia , farmacología clínica , estadística , medicina o ingeniería .
El primer profesor de farmacometría fue Mats Karlsson, de la Universidad de Uppsala . [11]
Las principales revistas que publican trabajos en farmacometría son:
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