바이오시뮬레이션

Biosimulation

바이오시뮬레이션은 생물학적 과정과 시스템의 컴퓨터 지원 수학 시뮬레이션이므로 시스템 생물학의 필수적인 부분이다.생물학적 시스템의 복잡성 때문에 단순화된 모델을 사용하는 경우가 많으며, 이는 필요한 만큼만 복잡해야 한다.null

바이오시뮬레이션의 목적은 화학 물질에 대한 장기 또는 단일 세포의 반응과 같은 생물학적 시스템의 행동과 역학성에 대한 모델 기반 예측이다.그러나 모델 기반 예측의 품질은 모델의 품질에 따라 크게 달라지며, 이는 결국 데이터의 품질과 지식의 심오함에 의해 정의된다.null

약국

바이오시뮬레이션은 약물 개발에 점점 더 중요해지고 있다.[1]평균적으로 모든 약물 후보물질의 11%만이 승인되기 때문에,[2] 바이오시뮬레이션은 부작용, 나쁜 약동학 또는 심지어 독성으로 인해 임상시험 등에서 후보 약물이 개발 과정에서 실패할지를 예측할 수 있는 도구가 될 수 있을 것으로 기대된다.동물이나 인간에게서 약물이 고장날지 여부를 조기에 예측하는 것이 약물 개발 비용과 필요한 동물 실험과 임상 실험의 양을 줄이는 열쇠가 될 것이다.후자는 동물실험의 축소·교체 원칙은 물론 동물실험이 여전히 필요한 경우의 방법론의 고도화를 언급하는 이른바 '3Rs'와도 맥을 같이 한다.[3]향후의 시나리오에서, 생체모형은 물질 시험 방법을 변화시킬 것이며, 체내 및 체외 시험은 실리코에서의 시험으로 대체될 것이다.[4]null

약물 개발에서 바이오시뮬레이션의 중요성 때문에 약물 후보자의 신진대사, 독성, 약리역학 및 약동학을 시뮬레이션하는 것을 목표로 하는 많은 연구 프로젝트가 존재한다.연구 프로젝트 중 일부는 다음과 같다.

  • BioSim 프로젝트, 유럽 연합의 6번째 프레임 프로그램에 의해 자금 지원 [2]
  • NSR 물리 프로젝트 [3]
  • 간보시스

게다가 물질의 독성을 예측하거나 가상 환자(엔텔로스)를 시뮬레이션하는 것을 목적으로 하는 몇 가지 소프트웨어 도구가 이미 존재한다.이러한 소프트웨어 도구 중 몇 가지를 아래에 나열하십시오.

  • COPASI [4]
  • 런바이오시뮬레이션 [5][5]
  • 신진대사 물리 연구소[6]
  • SuperstancePlus 및 ADMEPredictor(시뮬레이션-Plus) [7]
  • Certara(이전의 Pharsight)의 컴퓨터 보조 시험 설계[8]
  • RHEDDOS(Rhenovia Phama SAS)[9]
  • VirtualToxLab [6]
  • 데릭 (라사 리미티드)
  • 심시프 [10]
  • DS TOPKAT(액체)
  • ADME 워크벤치 [11]

참조

  1. ^ M. 베르타우, E. 모세킬드, H.V. 웨스터호프(에드츠): 약물 개발의 바이오시뮬레이션. 제1판 와일리-VCH, 웨인하임 2008.
  2. ^ I. Kola, J. Landis:제약산업이 소모율을 줄일 수 있을까?In:Nat.드루그 디스코프 목사님2004년 3월 3일 S.711-715
  3. ^ J. 리치몬드:3시간 - 과거, 현재 및 미래.인:스캔드.J.Laby과학 제2권(27), 2000, S. 84-92
  4. ^ 마약을 복용하는 모델들.인:이코노미스트(미국) 2005년 6월 11일
  5. ^ Bilal Shaikh, Gnaneswara Marupilla, Mike Wilson, Michael L Blinov, Ion I Moraru, Jonathan R Karr, RunBioSimulations: an extensible web application that simulates a wide range of computational modeling frameworks, algorithms, and formats, Nucleic Acids Research, Volume 49, Issue W1, 2 July 2021, Pages W597–W602, https://doi.org/10.1093/nar/gkab411
  6. ^ "Biograf 3R - Computational Alternatives to Animal Testing - Home". Biograf.ch. doi:10.1016/j.taap.2012.03.018. Retrieved 2013-05-22.
  7. ^ "Lhasa Limited Home Page". Lhasalimited.org. Retrieved 2013-05-22.
  8. ^ [1] 2009년 7월 3일 웨이백머신에 보관