El modelado y simulación (M&S) de características farmacocinéticas (PK), farmacodinámicas (PD) y de progresión de enfermedades vinculadas a la interacción medicamento-organismo se ha establecido en las últimas décadas como un campo esencial para apoyar la toma de decisiones durante las distintas fases del desarrollo de medicamentos y formulaciones. Agencias reguladoras de referencia a nivel mundial se han abocado proactivamente en la exploración de herramientas de M&S para fundamentar decisiones y evaluar solicitudes de la industria farmacéutica. En sentido amplio, la aplicación de estos enfoques constituye el paradigma del desarrollo de fármacos informado por modelos (Model Informed Drug Development – MIDD): un marco cuantitativo para la predicción y extrapolación centrada en el conocimiento y la inferencia generada a partir de modelos que integran información del organismo, del principio activo y del medicamento con el fin de mejorar la calidad, eficiencia y costo-efectividad en la toma de decisiones.

En este marco, los modelos farmacocinéticos basados en fisiología (modelos PBPK) comienzan a establecerse como una de las aplicaciones de mayor impacto. Estos modelos utilizan un enfoque bottom-up: ofrecen un marco para integrar información relevante y predecir el comportamiento farmacocinético de un sistema medicamento-organismo mediante simulaciones. Es posible entonces integrar: (i) variables del organismo independientes del principio activo, como el tamaño de cada órgano, la composición de cada tejido, el gasto cardíaco y su distribución entre diferentes espacios, entre otros; con (ii) variables específicas del principio activo como lipofilia, pKa, solubilidad, tamaño molecular, unión a proteínas plasmáticas, etc.; (iii) variables del medicamento: perfil de disolución en medios biorrelevantes, tamaño de partícula, etc.; y (iv) aspectos experimentales: condiciones de administración (ayuno/comidas, día/noche), diseño de muestreo, etc. Esto permite generar poblaciones virtuales (in silico) para realizar extrapolaciones prediciendo el impacto de factores intrínsecos y extrínsecos sobre la respuesta PK y/o PD.

Puntualmente los modelos PBPK se están consolidando como una herramienta de enorme potencialidad para evaluar y predecir la biodisponibilidad obtenida por medicamentos de administración extravascular integrando características relevantes de la formulación, como la disolución en medios biorrelevantes, informando la toma de decisiones durante el desarrollo de formulaciones. Esta aplicación de denomina Modelado biofarmacéutico basado en fisiología (PBBM), y será introducida durante esta exposición.