Biosimulación

La biosimulación es una simulación matemática asistida por computadora de procesos y sistemas biológicos, y por lo tanto, es una parte integral de la biología de sistemas . Debido a la complejidad de los sistemas biológicos , a menudo se utilizan modelos simplificados , que deben ser tan complejos como sea necesario.

El objetivo de las biosimulaciones es predecir, mediante modelos, el comportamiento y la dinámica de los sistemas biológicos, por ejemplo, la respuesta de un órgano o una célula individual a una sustancia química. Sin embargo, la calidad de las predicciones basadas en modelos depende en gran medida de la calidad del modelo, que a su vez está definida por la calidad de los datos y la profundidad del conocimiento.

La biosimulación está adquiriendo cada vez más importancia para el desarrollo de fármacos . ^{[ 1 ]} Dado que, en promedio, solo el 11 % de todos los fármacos candidatos son aprobados, ^{[ 2 ]} se prevé que la biosimulación pueda ser la herramienta para predecir si un fármaco candidato fracasará en el proceso de desarrollo, por ejemplo, en los ensayos clínicos debido a efectos secundarios adversos, mala farmacocinética o incluso toxicidad. La predicción temprana de si un fármaco fracasará en animales o humanos sería clave para reducir tanto los costos de desarrollo de fármacos como la cantidad de experimentos con animales y ensayos clínicos necesarios. Esto último también está en línea con las llamadas "3R", que se refieren al principio de reducción y reemplazo de experimentos con animales, así como al refinamiento de la metodología en los casos en que las pruebas con animales aún son necesarias. ^{[ 3 ]} En un escenario futuro, la biosimulación cambiaría la forma en que se prueban las sustancias, en la que las pruebas in vivo e in vitro se sustituyen por pruebas in silico . ^{[ 4 ]}

Debido a la importancia de la biosimulación en el desarrollo de fármacos, existen numerosos proyectos de investigación cuyo objetivo es simular el metabolismo, la toxicidad, la farmacodinámica y la farmacocinética de un fármaco candidato. Algunos de estos proyectos se enumeran a continuación:

• Proyecto BioSim ; financiado por el Sexto Programa Marco de la Unión Europea.
• Proyecto Fisioma NSR
• Hepatitis

Además, ya existen algunas herramientas de software que buscan predecir la toxicidad de una sustancia o incluso simular un paciente virtual (Entelos). A continuación, se enumeran algunas de estas herramientas:

• COPASI
• Ejecutar biosimulaciones^{[ 5 ]}
• Telurio^{[ 6 ] [ 7 ]}
• Laboratorio de fisiología del metabolismo (Entelos)
• GastroPlus y ADMEPredictor (Simulations-Plus)
• Plataforma de farmacocinética basada en la fisiología (PBPK) Simcyp de Certara
• RHEDDOS (Rhenovia Pharma SAS)
• VirtualToxLab ^{[ 8 ]}
• Derek (Lhasa Limited) ^{[ 9 ]}
• DS TOPKAT (accelrys) ^{[ 10 ]}
• Banco de trabajo ADME
• Evaluación de Biomatemáticas Aplicadas
• SimBiología de MATLAB