Strømlin lægemiddeludvikling med en laboratorieinformatikplatform

Introduktion: PK-studiernes store betydning for lægemiddeludviklingen

Opdagelse af lægemidler er en lang og kostbar rejse - ofte tager det 10-15 år og koster milliarder af dollars. En væsentlig årsag til fiasko er dårlige farmakokinetiske (PK) profiler eller PK-studier, med over 80% af nye lægemidler slår fejl på grund af utilstrækkelige ADME-Tox-egenskaber (absorption, distribution, metabolisme, udskillelse og toksicitet).¹

Før lægemidler kan testes på mennesker, skal myndighederne certificere deres sikkerhed og effektivitet. Forbedring af ADMET-egenskaber (absorption, distribution, metabolisme, elimination og toksicitet) er afgørende for at reducere antallet af fejl i de senere faser af lægemiddeludviklingen.

Udfordringen: Reducering af risikoen ved PK-studier før IND-ansøgning

At forstå et lægemiddels PK-profil tidligt i PK-undersøgelserne kan forhindre dyre fejl. Myndigheder som FDA, EMA og PMDA anbefaler nu tidlige in vitro-undersøgelser for at vurdere potentialet for lægemiddelinteraktioner (DDI), før der indsendes en ansøgning om et nyt lægemiddel (IND).

Vejledningen fremhæver undersøgelse af potentielle interaktioner mellem en lægemiddelkandidat og lægemiddelmetaboliserende enzymer, en lægemiddelkandidats potentiale til at fungere som substrat eller hæmmer af lægemiddeltransportører og den potentielle indvirkning af lægemiddelmetabolitter på sikkerhed og effekt ved hjælp af en risikobaseret tilgang - alt sammen før IND-indlevering. At udforske og forstå DDI- og ADME-Tox-parametre, før man indsender en IND-ansøgning (Investigational New Drug), kan give mulighed for en mere informeret planlægning af kliniske studier og kan forhindre uventede resultater, siger han. Madison (Knapp) Esely-KohlmanAlturas Analytics, Inc. er direktør for forretningsudvikling hos Alturas Analytics, et CRO, der leverer personlige MS/MS-bioanalytiske tjenester.²

Det er løsningen: En differentieret tilgang til ADME-Tox-studier

En forståelse af et stofs farmakokinetiske profil kan tidligt advare en lægemiddeludvikler, hvis en kandidat sandsynligvis vil fejle, og disse data kan bruges til at justere et lægemiddels kemi for at optimere dets PK-profil, før det går videre til dyrere udviklingsfaser.

Både in vivo- og in vitro-vurderinger er blevet vigtige strategier for den indledende udvælgelse eller identifikation af kemiske leads. Mens screening kan være præcis og reducere det samlede antal molekyler, der sandsynligvis vil give problemer med farmakokinetiske og toksiske egenskaber, kan ADME-Tox-undersøgelser in vivo og in vitro være dyre og tidskrævende.

In vitro-undersøgelser, der udføres tidligt i udviklingsprocessen, kan give oplysninger om DDI og påvirke beslutningen om at gå videre med en IND. Sponsorer skal overveje, hvilke ikke-kliniske undersøgelser der er nødvendige for at bestemme PK-egenskaber og DDI-potentiale, før de går ind i klinikken.

Derudover finder mange forskere, at in silico-analyser på tidlige stadier kan undgå PK-problemer og dyre fejltagelser senere i udviklingen. Mens in vitro- eller in vivo-analyser kun er mulige, når molekylet allerede er blevet syntetiseret, er in silico ADME-Tox nyttigt til præ-screening af et stort antal forbindelser.²

BioIVT, en global forskningspartner og leverandør af bioprøver til udvikling af lægemidler og diagnostik, herunder ADME-Tox-produkter og forskningstjenester, udfører in vitro ADME-Tox-undersøgelser tidligere i udviklingen for at frasortere svage lægemiddelkandidater og validere de stærke. Virksomhedens laboratorium i Kansas City, KS, er afhængig af en specialbygget datastyringsinfrastruktur, som omfatter IDBS E-WorkBook, en avanceret elektronisk laboratorienotesbog (ELN). E-WorkBook er en skalerbar, skybaseret platform til håndtering af forsknings- og udviklingsdata. Videnskabelige arbejdsgange dokumenteres, data indfanges, og viden bevares, så tidligere projekter kan søges og genbruges.

"BioIVT's rejse til digital transformation evaluerer og moderniserer laboratoriets driftsprocesser for at få mere strømlinede arbejdsgange", forklarer Dr. Joanna Barbara, site lead - ADME Research Products & Services hos BioIVT. Ved hjælp af E-WorkBook-softwaren er laboratorietjenesten afhængig af brugerdefinerede skabeloner til at designe, udføre og dokumentere eksperimentelle processer, dokumentere brug af materialer og udstyr, registrere prøver og oprette sekvenslister til prøveanalyse. Analyseserviceteamet importerer sekvenslister til LC-MS/MS-instrumenter, udfører og dokumenterer prøveanalyse og eksporterer rådata. Datastyringsteamet importerer de rå prøvedata tilbage til E-WorkBook og behandler dataene. Studielederteamet foretager en endelig gennemgang og godkendelse af de behandlede data og genererer en dataoversigtsrapport, som leveres til kunden. Når alle eksperimenter er udført, genererer dataoversigtsrapporterne en halvautomatisk rapport i E-WorkBook som den endelige undersøgelsesleverance.

Denne digitale transformation gjorde det muligt for BioIVT at tilbyde differentierede studiemuligheder:

• Niveau 1: Tidlig ADME-Tox- og DDI-risikovurdering
• Niveau 2: Data, der er klar til IND-ansøgning
• Niveau 3: Tilpasset eCTD-dokumentation

Resultaterne: Målbar ROI og effektivitetsgevinster

For laboratorier med stramme budgetter kan det være svært at retfærdiggøre en investering i teknologi som en elektronisk laboratorienotesbog, når man overvejer tiden til implementering og løbende vedligeholdelse i en inflationsøkonomi. Disse begrænsninger kan i sidste ende ende med at hæmme forskningsprocessen. Men den tid og de omkostninger, der er forbundet med implementering og vedligeholdelse, opvejes af effektivitetsgevinsterne i det lange løb.

Et af de vigtigste krav, som BioIVT havde, og som alle CRO'er har, når de søger en ny platform, er et hurtigt og betydeligt investeringsafkast. Stigende omkostninger til F&U og kliniske forsøg plager life science-samfundet, og branchen leder efter måder at mindske disse omkostninger på. Mange peger på stigende kompleksitet og et usikkert lovgivningsmiljø (f.eks. Inflation Reduction Act og Biosecure Act) som de vigtigste årsager til de stigende forsøgsomkostninger.

BioIVT opnåede betydelige forbedringer:

• En samlet tidsbesparelse på mindst 20% (svarende til en ugentlig tidsbesparelse på ca. 8 timer pr. bruger)*.
• 30% reduktion af studiecyklustider*.
• Mindst 30% tidsbesparelser var mest bemærkelsesværdige for CRO Study Director på tværs af alle aktiviteter*.

"Indarbejdelsen af E-WorkBook i vores effektive datahåndteringssystem førte til reducerede tidslinjer og omkostninger for mange kunder", siger Barbara. "Denne effektivitet gjorde det muligt for os at udvikle standardiserede in vitro ADME-Tox/DDI-undersøgelsesmuligheder med design og leveringsmuligheder, der er skræddersyet til stadiet i den prækliniske lægemiddeludvikling og hver kundes risikostyringsmetode og foretrukne in/outsourcing-strategi."

Disse gevinster hjalp BioIVT med at levere rapporter op til fire uger hurtigere*, hvilket reducerede omkostningerne og forbedrede kundetilfredsheden.

Hvorfor en laboratorieinformatikplatform giver mening

I en tid med stigende F&U-omkostninger - i gennemsnit $2,3 milliarder pr. lægemiddel³-og stigende lovgivningsmæssig kompleksitet er det et strategisk træk at investere i en skalerbar, cloudbaseret platform. I modsætning til lokale eller hybride systemer tilbyder cloud-platforme:

• Lavere start- og vedligeholdelsesomkostninger
• Samarbejde i realtid og fjernadgang
• Automatiserede opdateringer og strømlinede arbejdsgange

Konklusion: En smartere vej til lægemiddeludvikling

Ved at indføre en laboratorieinformatikplatform forbedrede BioIVT ikke kun driftseffektiviteten, men forbedrede også deres evne til at levere data af høj kvalitet, der er klar til brug i lovgivningen. Denne case illustrerer, hvordan digital transformation kan drive både videnskabelig og forretningsmæssig succes.

Start din rejse med IDBS i dag.

Om forfatteren

Lisa Postava, produktmarketingchef, præklinisk og klinisk, IDBS

Lisa Postava er Product Marketing Manager for Preclinical and Clinical hos IDBS. Før IDBS arbejdede hun med både forskning og klinik både på University of Pittsburgh og i forskellige marketing- og produktledelsesroller i 20 år hos Thermo Fisher Scientific, hvor hun senest var direktør for Strategic Marketing, NA.

Referencer: 

1. Kola, I., & Landis, J. (2004). Kan medicinalindustrien reducere frafaldet? Nature Reviews Drug Discovery, 3, 711-716. https://doi.org/10.1038/nrd1470
2. BioIVT. (n.d.). Timing af in vitro-undersøgelser: Tidlig, grundig ADME for dit lægemiddels succes. Hentet 26. juni 2025 fra https://bioivt.com/blogs/timing-of-in-vitro-studies-early-thorough-adme-for-your-compounds-success
3. Deloitte. (2024). Måling af afkastet fra farmaceutisk innovation 2024. Hentet 26. juni 2025 fra https://www.deloitte.com/us/en/Industries/life-sciences-health-care/articles/measuring-return-from-pharmaceutical-innovation.html
4. Myung, Y., de Sá, A. G. C., & Ascher, D. B. (2024). Deep-PK: Deep learning til forudsigelse af små molekylers farmakokinetik og toksicitet. Forskning i nukleinsyrer, 52(W1), W469-W475. https://doi.org/10.1093/nar/gkae254
5. Beaney, A. (2025, 13. januar). En pause fra stigende udgifter til forsøg er en fjern drøm i 2025. Arena for kliniske forsøg. Hentet 26. juni 2025 fra https://www.clinicaltrialsarena.com/analyst-comment/respite-rising-trial-costs-distant-dream-2025/
6. Deloitte. (2024). Afkastet af forskning og udvikling i medicinalindustrien forbedres. Hentet 26. juni 2025 fra https://www.deloitte.com/ch/en/about/press-room/deloitte-pharma-study-r-and-d-returns-are-improving.html
7. Beaney, A. (2024, 31. juli). FDA's omkostninger til lægemiddelansøgninger vil stige til $4,3 mio. fra oktober. Arena for kliniske forsøg. Hentet 26. juni 2025 fra https://www.clinicaltrialsarena.com/news/fda-cost-revealed-2025-application-drug/
8. Allied Market Research. (2024). Markedsundersøgelse af elektronisk laboratorienotebog (ELN), 2033. Hentet 26. juni 2025 fra https://www.alliedmarketresearch.com/electronic-lab-notebook-market-A72618
9. BioIVT. (n.d.). Differentierede ADME-undersøgelsesmuligheder skræddersyet til at passe til specifikke mål. Hentet 26. juni 2025 fra https://bioivt.com/blogs/tiered-adme-study-options-tailored-to-fit-specific-goals

*Kundedata er registreret hos IDBS. Dette resultat blev oprindeligt opnået ved hjælp af IDBS E-WorkBook; IDBS Polar leverer de samme eller højere gevinster som IDBS E-WorkBook i en lignende implementering, med merværdi fra avanceret analyse, AI/ML og rapportering.