Farmacocinetica

Farmacocinetica

La ricerca farmacologica è volta allo sviluppo di nuovi farmaci o formulazioni farmaceutiche che consentano di garantire la concentrazione di farmaco nel flusso sanguigno all’interno della finestra terapeutica per il maggior tempo possibile. La finestra terapeutica è quell’intervallo di concentrazione plasmatica compresa tra un valore minimo, detto ‘concentrazione minima efficace’, al di sotto della quale il farmaco è clinicamente inefficace, ed un valore massimo, detto ‘concentrazione minima tossica’, al di sopra della quale prevalgono gli effetti tossici del farmaco. In particolar modo, la farmacocinetica approfondisce l’interazione fra molecola ed organismo, studiando gli effetti che il corpo induce sul farmaco, includendo: assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione. Tali processi vengono sintetizzati con l’acronimo ADME.

Ogni anno le industrie farmaceutiche utilizzano diverse centinaia di migliaia di animali da laboratorio per condurre studi farmacocinetici. Bisogna tener presente che il principio base per gli studi scientifici è che tutti i test non necessari che coinvolgono esseri umani o animali dovrebbero essere evitati, sia per motivazioni di tipo etico, che di tipo economico, essendo tali sperimentazioni molto dispendiose e prevedendo dei tempi molto lunghi. La riduzione dei test che coinvolgano animali può essere ottenuta sviluppando modelli alternativi, quali modelli fisici o modelli matematici. Ovviamente, i test effettuati devono simulare ciò che accade nell’organismo umano in modo quanto più fedele possibile alla realtà. Quindi l’obiettivo principale della ricerca in questo settore è proprio quello di progettare e realizzare dei dispositivi in grado di riprodurre le principali caratteristiche fisiologiche che influenzano il rilascio di farmaci.

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Le linee di ricerca

Il gruppo TPP affronta lo studio della farmacocinetica di principi attivi con un approccio combinato, analizzando aspetti sperimentali e modellistici, così da poter individuare, quantificare e variare i parametri chiave che influenzano il profilo della concentrazione plasmatica di farmaco e quindi migliorarne gli effetti terapeutici. Le nostre ricerche sono riassumibili in:

Sviluppo ed analisi di modelli in vitro (modelli fisici)

  • Analisi delle condizioni operative che influenzano il rilascio in dispositivi convenzionali
    • Studio dell’effetto della fluidodinamica sul rilascio di farmaco
    • Studio dell’effetto del mezzo di dissoluzione sul rilascio di farmaco
  • Sviluppo di un modello in vitro innovativo che riproduca il tratto gastrointestinale umano
    • Riproduzione della storia termica nel tratto gastrointestinale
    • Riproduzione della storia bio-chimica nel tratto gastrointestinale
    • Riproduzione del comportamento meccanico dello stomaco
    • Riproduzione dello scambio di materia attraverso la parete intestinale

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Sviluppo ed analisi di modelli in silico (modelli matematici)

  • Sviluppo di modelli semplici
    • Suddivisione del corpo umano in compartimenti che non rispecchiano la fisiologia
    • Sviluppo di modelli multi-compartimentali
  • Sviluppo di modelli basati sulla fisiologia
    • Suddividere il corpo umano in compartimenti, ciascuno con una propria funzione
    • Identificare i principali fenomeni di trasporto all’interno di ciascun compartimento
    • Individuare i parametri farmacocinetici del modello ed individualizzarli in base alle caratteristiche del paziente
    • Simulare le concentrazioni plasmatiche a partire dai dati in vitro ottenuti

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