Predição quantitativa in vitro in vivo dos efeitos de citocinas pró-inflamatórias e gravidez na disposição de fármacos mediados por transportadores via modelagem e simulação PBPK

Resumo

Gravidez e inflamação (devido a doenças infecciosas) são conhecidas por alterarem a farmacocinética (PK) de fármacos, alterando a expressão e a atividade de transportadores e/ou enzimas metabolizadoras (por exemplo, isoformas do CYPs). Quantificar as alterações na PK de fármacos causadas pela gravidez e/ou citocinas (elevadas durante a inflamação) é importante para o desenho racional dos regimes de dosagem de medicamentos para mulheres grávidas com doenças infecciosas. Embora as mudanças na PK de fármacos metabolizados via CYP durante a gravidez e na presença de altas concentrações de citocinas tenham sido bem delineadas, esses dados estão faltando para os transportadores de membrana. Portanto, abordagens alternativas que podem generalizar entre fármacos, transportadores e doenças infecciosas pró-inflamatórias são urgentemente necessárias. Essas abordagens devem prever com precisão a alteração na atividade in vivo dos transportadores pela gravidez e pela presença de citocinas pró-inflamatórias. Nesta proposta, propomos uma abordagem de farmacologia de sistemas para prever os efeitos da gravidez e/ou doenças infecciosas pró-inflamatórias na farmacocinética mediada por transportadores. Nossa hipótese é que a magnitude da mudança na farmacocinética do fármaco pela gravidez e/ou citocinas pode ser prevista por meio de estudos clínicos de farmacocinética usando fármacos marcadores de atividade e dados experimentais in vitro, bem como modelagem e simulação de farmacocinética baseada na fisiologia (PBPK) (M&S). Os fármacos marcadores de atividades de transportadoras, ao contrário dos fármacos marcadores de atividade de enzimas CYP, têm as limitações de não serem seletivos. Para superar essa limitação, propomos uma abordagem em duas frentes que utiliza células humanas primárias (hepatócitos, células epiteliais renais e enterócitos intestinais) e células transfectadas que expressam transportadores individuais de interesse. Usando proteômica direcionada quantitativa, as células humanas nos permitirão determinar os efeitos dos hormônios da gravidez ou citocinas na expressão de transportadores nessas células. Os estudos de células transfectadas com transportador nos permitirão determinar a liberação de transporte intrínseco de um fármaco por um único transportador por pmol de um transportador. Em seguida, os clearances mediadas por transportador intrínseco in vitro em células primárias serão extrapoladas para in vivo usando PBPK M&S. Combinados, esses dados nos permitirão prever o influxo de fármacos mediados pelo transportador em mulheres grávidas com e sem infecção. Esses estudos abordarão uma lacuna crítica em nossa compreensão dos efeitos da gravidez e/ou doenças infecciosas pró-inflamatórias na disposição de medicamentos mediada por transportadores. Como nossa abordagem pode ser aplicada a outras fármacos e outras doenças inflamatórias durante a gravidez, sua importância vai muito além dos medicamentos e doenças inflamatórias investigadas no projeto clínico. Os dados clínicos de PK obtidos no Brasil serão usados para verificar nossas previsões do modelo PBPK. (AU)