Wir alle wissen, dass die Entwicklung von Medikamenten ein langwieriger, mühsamer und sehr teurer Prozess ist. Eine der größten Herausforderungen auf diesem Weg ist die Notwendigkeit, aussagekräftige Erkenntnisse aus riesigen Datenmengen zu gewinnen, die während der Wirksamkeits- und Toxizitätstests gesammelt wurden. Die Bioanalyse erfordert eine komplexe Auswertung der im Laufe der Zeit gesammelten Daten, um zu untersuchen, wie Verbindungen mit Lebewesen reagieren.
Diese Studien sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass neue Medikamente wirksam und sicher sind. Sie dauern Monate oder sogar Jahre, sind sehr komplex und stellen eine große Stressquelle für Wissenschaftler und andere Laborforscher dar. Neben dem gleichzeitigen Screening von Hunderten möglicher Medikamente setzt das Management sie häufig unter Druck, die besten Verbindungen so schnell wie möglich zu bewerten und auszuwählen.
Der Schlüssel zur Erreichung dieser Ziele liegt in der Etablierung möglichst standardisierter und konsistenter Prüfprotokolle und Messsysteme. Mit den richtigen Tools können Forscher in der klinischen Pharmakologie effizienter arbeiten, schneller fundierte Entscheidungen treffen und Prozesse integrieren. All dies reduziert die für die Durchführung der Analyse erforderliche Laborzeit, erhöht die Genauigkeit und verbessert die Screening-Zeit. Das Endergebnis sind geringere Kosten und weniger Zeit für das Aussortieren von suboptimalen oder gefährlichen Medikamenten.
Die Rolle der Bioanalytik
Bioanalytische Tests umfassen die quantitative Messung von Arzneimitteln und deren Verstoffwechselung in biologischen Flüssigkeiten wie Blut-, Plasma-, Urin- oder Gewebeproben. Es zielt darauf ab, zwei Eigenschaften eines Arzneimittelkandidaten zu bestimmen:
- Pharmakokinetik (PK) - wie ein Medikament vom Körper aufgenommen, verteilt, metabolisiert und ausgeschieden wird
- Pharmakodynamik (PD) - wie das Medikament mit seinem Zielrezeptor oder Enzym interagiert, um eine therapeutische Wirkung zu erzielen
Bioanalytische Tests werden in der Regel mit analytischen Techniken wie Flüssigkeitschromatographie (LC), Gaschromatographie (GC), Massenspektrometrie (MS) und Immunoassays durchgeführt. Diese Techniken sind hochempfindlich, spezifisch und genau und ermöglichen die Quantifizierung von Arzneimitteln und ihren Metaboliten in sehr niedrigen Konzentrationen.
Ein weiterer wichtiger Parameter in diesem Prozess ist der "Cutpoint" oder die untere Bestimmungsgrenze (LLOQ), die niedrigste Konzentration einer Substanz, die mit einer bestimmten bioanalytischen Methode genau und zuverlässig quantifiziert werden kann. Dies ist wichtig, da es die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Testmethode bestimmt. Eine niedrige LLOQ ermöglicht eine einfachere Validierung, während ein hoher Wert zu ungenauen oder unpräzisen Messungen führen kann.
Bioanalytische Daten sind in jeder Phase der Arzneimittelentwicklung wichtig
Obwohl bioanalytische Tests in der klinischen Entwicklungsphase eine entscheidende Rolle spielen, sind sie während des gesamten Arzneimittelentwicklungsprozesses wichtig.
Während der klinischen Entwicklung wird die Bioanalyse verwendet, um die Konzentration des Arzneimittels und seine Wirkung in biologischen Proben von Studienteilnehmern zu messen. Diese Informationen werden dann verwendet, um die PK-Eigenschaften des Arzneimittels zu bewerten und das geeignete Dosierungsschema zu bestimmen.
Tests werden auch verwendet, um die Wirksamkeit und Sicherheit des Arzneimittels zu bewerten, indem die Konzentration des Arzneimittels und seiner Metaboliten in Bezug auf die bei Studienteilnehmern beobachteten therapeutischen und toxischen Wirkungen gemessen wird. Diese Informationen werden verwendet, um das therapeutische Fenster des Arzneimittels zu bestimmen und sichere und wirksame Dosierungsschemata festzulegen.
Darüber hinaus verlangen Zulassungsbehörden weltweit, wie die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA), bioanalytische Tests, um die Sicherheit und Wirksamkeit eines Arzneimittelkandidaten nachzuweisen, bevor er für den klinischen Einsatz zugelassen werden kann. Daher sind die Qualität, Empfindlichkeit und Genauigkeit der bioanalytischen Methoden zur Messung der Arzneimittelkonzentrationen entscheidend für den Erfolg des klinischen Entwicklungsprogramms und die endgültige Zulassung des Arzneimittels.
Maximierung der Effizienz von Screening-Praktiken
Laut einem Bericht des Tufts Center for the Study of Drug Development belaufen sich die geschätzten Kosten für die Entwicklung eines neuen Medikaments von der Entdeckung bis zur Zulassung auf etwa 2,6 Milliarden US-Dollar. Die Früherkennung von Arzneimittelversagen ist ein absolutes Muss, um Zeit- und Umsatzverluste zu reduzieren.
Die notwendigen Berechnungen und Analysen erfordern einen intensiven Einsatz statistischer Berechnungsmethoden für die Probendaten, die sich in den Labor- Informations-Management-Systemen (LIMS) befinden. In den meisten Fällen gibt es nur eine geringe oder keine Integration zwischen der LIMS-Software und den für solche Berechnungen verwendeten Analysewerkzeugen. Dies macht den Abruf der relevanten Daten aus dem LIMS und die anschließende Rückmeldung der berechneten Analysen an das LIMS zu einem umständlichen und ineffizienten Prozess.
Darüber hinaus sind die meisten verfügbaren Berechnungswerkzeuge ziemlich rudimentär und bieten nicht die Bandbreite an statistischen Fähigkeiten, die in verschiedenen Phasen der Forschung und Entwicklung erforderlich sind.
Diese Herausforderungen können mit der LabVantage Analytics (LVA) Clinical Pharmacology Modeling Solution überwunden werden. LabVantage hat sich mit mcube von TCG Digital zusammengetan, um eine nahtlos integrierte und nativ unterstützte Business-Intelligence- und Point-Solution-Anwendung bereitzustellen. Es kann direkt aus der LIMS-Anwendung heraus ausgelöst und manipuliert werden und verwendet die vom LIMS erfassten Informationen.
Die LVA Clinical Pharmacology Modeling Solution umfasst PK/PD-Modellierer, Immunogenitäts-Cut-Point-Analysatoren und eine Bibliothek vorgefertigter Kalibrierungskurven, die häufig in der Bioanalytik verwendet werden. Dies ermöglicht es Laborforschern, ihre eigenen Daten schnell und einfach mit den Referenzkurven in der Bibliothek zu vergleichen, was eine schnelle und genaue Quantifizierung von Arzneimittelkonzentrationen oder -wirkungen ermöglicht.
In der PK-Analyse werden Kalibrierungskurvenbibliotheken verwendet, um die Konzentration eines Arzneimittels in biologischen Proben wie Blut oder Urin zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Verabreichung des Arzneimittels zu messen. Mit diesen Messungen können wichtige PK-Parameter wie Abstand, Verteilungsvolumen und Halbwertszeit bestimmt werden.
In der PD-Analyse werden Kalibrierungskurvenbibliotheken verwendet, um die Wirkung eines Medikaments auf ein biologisches System zu quantifizieren, wie z. B. die Hemmung eines Enzyms oder die Verringerung der Tumorgröße. Durch den Vergleich der Arzneimittelwirkung in einer Probe mit den Referenzkurven in der Bibliothek können Forscher die Konzentration des Arzneimittels bestimmen, die erforderlich ist, um eine bestimmte Wirkung zu erzielen.
Zu den Vorteilen dieses Ansatzes gehören:
- Eine drastische Reduzierung von Rechenfehlern, ermöglicht durch vorlagengesteuerte Dienstprogramme
- Deutliche Verbesserung der Durchlaufzeit durch schnellere Abwicklung
- Höhere Rechengenauigkeit und Präzision durch den Zugriff auf eine Vielzahl von Rechenalgorithmen
- Steigerung der Laboreffizienz und des Durchsatzes
- Benchmarking über mehrere Labore hinweg, um den ROI zu maximieren
- Reduzierte Kosten im Zusammenhang mit schlechter Qualität
- Sofort einsatzbereite Standardberichte und Dashboards
Die LabVantage Analytics Clinical Pharmacology Modeling Solution bietet eine Komplettlösung, die sich nahtlos in LabVantage LIMS integrieren lässt. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns noch heute.
