Predicting Human Brain Exposure: Recent Advancements Integrating In Vitro, In Silico and Preclinical Data

2019 ◽  
pp. 315-331
Author(s):  
Nandini C. Patel
Keyword(s):  
Human Brain ◽  
In Silico ◽  
Preclinical Data ◽  
Brain Exposure

scholarly journals In silico tumor growth validation based on human brain cancer models

2018 ◽  
Author(s):  
Μαριάμ-Ελένη Ωραιοπούλου
Keyword(s):  
Tumor Growth ◽  
Human Brain ◽  
Brain Cancer ◽  
In Silico ◽  
Cancer Models

Το Γλοιοβλάστωμα (ΓΒ) συνιστά τον πιο κακοήθη και επιθετικό καρκίνο του εγκεφάλου και μέχρι σήμερα, δε θεωρείται ιάσιμη ασθένεια. Ένα διεπιστημονικό πλαίσιο που ολοκληρώνει τόσο τη Βασική όσο και τη Μεταφραστική έρευνα παρουσιάζεται στοχεύοντας στην επαλήθευση υπολογιστικών προβλέψεων για την ανάπτυξη του ΓΒ. Εξατομικευμένες κυτταροκαλλιέργειες εγκαθιδρύθηκαν ανά ασθενή που συνδυάστηκαν σε πειραματικές διεργασίες σε σχέση με παθοφυσιολογικούς παράγοντες του ΓΒ και ακολούθως, προβλεπτικοί αλγόριθμοι παραμετροποιήθηκαν, αρχικοποιήθηκαν και επαληθεύθηκαν, ανάλογα. Επικεντρωνόμενοι αρχικά στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, η συνδυαστική in vitro-in silico προσέγγιση υποστήριξε ότι η ετερογένεια εντός του όγκου μαζί με το συνολικό πολλαπλασιασμό που αντανακλώνται τόσο στο ρυθμό πολλαπλασιασμού όσο και στη μηχανική κυτταρική αναστολή λόγω επαφής, δύνανται να προβλέψουν την εργαστηριακή εξέλιξη των διάφορων κυτταροσειρών ΓΒ που μεγαλώνουν υπό τις ίδιες 3Δ συνθήκες.Παρουσιάσαμε ότι τα πρωτογενή σφαιρίδια υιοθέτησαν ένα νέο, συνεκτικό μοτίβο που φαίνεται να μιμείται την περιαγγειακή διήθηση στον εγκέφαλο, ενώ τα U87MG και τα T98G σφαιρίδια υιοθετούν το τυπικό, ακτινωτό, διηθητικό μοτίβο. Η προτεινόμενη μαθηματική προσέγγιση δεικνύει ότι επιτρέποντας φαινοτυπική ετερογένεια στον καρκινικό πληθυσμό είναι ικανό ώστε να αναδειχτούν διάφορες διηθητικές μορφολογίες.Η επικουρική χημειοθεραπεία κατά του ΓΒ περιλαμβάνει την Τεμοζολαμίδη (ΤΜΖ)- ωστόσο, δεν είναι όλοι οι ασθενείς ευαίσθητοι. Οι πιο πρόσφατες κλινικές μελέτες του ΓΒ συχνά αναφέρονται στη Δοξορουμπικίνη (ΔΟΞ)- ωστόσο, είναι αδύνατο να περάσει επαρκώς τον αιματεγκεφαλικό φραγμό. Ένα εύρος συγκεντρώσεων ΤΜΖ και ΔΟΞ χρησιμοποιήθηκαν σε πρωτογενή σφαιρίδια. Οι αποτελεσματικές συγκεντρώσεις της ΔΟΞ και της ΤΜΖ διαφοροποιήθηκαν κατά τέσσερις τάξεις μεγέθους. Χρησιμοποιήσαμε Απεικόνιση Λεπτής Δέσμης Φθορισμού ώστε να οπτικοποιήσουμε τη διείσδυση του φαρμάκου και τη νέκρωση. Η ΔΟΞ ήταν ικανή να προκαλέσει νέκρωση με σωρευτικό τρόπο. Στα ΤΜΖ-σφαιρίδια, μη σημαντικά ανασταλτικά αυξητικά φαινόμενα παρατηρήθηκαν σε μη συστηματικό δοσοεξαρτώμενο τρόπο. Έχουμε ενδείξεις για ένα θεραπευτικό σχήμα που συνδυάζει ΤΜΖ-ΔΟΞ. Ένα εργαστηριακό εργαλείο διαλογής φαρμάκων προτάθηκε και επιπλέον, προτείνουμε σε επόμενο στάδιο να επεκτείνουμε αυτές τις παρατηρήσεις στο υβριδικό διακριτό-συνεχές υπολογιστικό μοντέλο.Συγκεντρωτικά, ισχυριζόμαστε πως η μελλοντική έρευνα οφείλει να βασίζεται σε πρωτογενή κύτταρα και οι κοινές κυτταροσειρές θα πρέπει να εξυπηρετούν μόνο ως σημεία αναφοράς. Τα υπολογιστικά μοντέλα μπορούν να εξυπηρετήσουν ως προβλεπτικά εργαλεία όχι μόνο της καρκινικής εξέλιξης, αλλά και του σχεδιασμού στοχευμένων βιολογικών πειραμάτων και να επιτρέψουν την καλύτερη κατανόηση των εμπλεκόμενων βιολογικών φαινομένων. Οι προσομοιώσεις της καρκινικής εξέλιξης δεν πρέπει πλέον να εξαρτώνται από θεωρητικές τιμές, ιδίως όσον αφορά την κλινική μεταφραστικότητα.

IN VITRO/IN SILICO CHARACTERIZATION OF ACTIVE AND PASSIVE STRESSES IN CARDIAC MUSCLE

2012 ◽  
Vol 10 (2) ◽  
pp. 171-188 ◽  
Author(s):  
Markus Boel ◽  
Oscar J. Abilez ◽  
Ahmed N Assar ◽  
Christopher K. Zarins ◽  
Ellen Kuhl
Keyword(s):  
Cardiac Muscle ◽  
In Silico ◽  
In Silico Characterization

Role of 4-O Galloylchlorogenic Acid in Lung Cancer- An Insilico Approach

2017 ◽  
Vol 9 (5) ◽  
Author(s):  
Jaynthy C. ◽  
N. Premjanu ◽  
Abhinav Srivastava
Keyword(s):  
Lung Cancer ◽  
Cell Proliferation ◽  
In Silico ◽  
Computational Study ◽  
Regulation Mechanism ◽  
Down Regulation ◽  
Fruit Extract ◽  
In Vitro Techniques ◽  
Discovery Studio

Cancer is a major disease with millions of patients diagnosed each year with high mortality around the world. Various studies are still going on to study the further mechanisms and pathways of the cancer cell proliferation. Fucosylation is one of the most important oligosaccharide modifications involved in cancer and inflammation. In cancer development increased core fucosylation by FUT8 play an important role in cell proliferation. Down regulation of FUT8 expression may help cure lung cancer. Therefore the computational study based on the down regulation mechanism of FUT8 was mechanised. Sapota fruit extract, containing 4-Ogalloylchlorogenic acid was used as the inhibitor against FUT-8 as target and docking was performed using in-silico tool, Accelrys Discovery Studio. There were several conformations of the docked result, and conformation 1 showed 80% dock score between the ligand and the target. Further the amino acids of the inhibitor involved in docking were studied using another tool, Ligplot. Thus, in-silico analysis based on drug designing parameters shows that the fruit extract can be studied further using in-vitro techniques to know its pharmacokinetics.

Discovery of New AKT1 Inhibitors by Combination of In silico Structure Based Virtual Screening Approaches and Biological Evaluations

2019 ◽  
Author(s):  
Filip Fratev ◽  
Denisse A. Gutierrez ◽  
Renato J. Aguilera ◽  
suman sirimulla
Keyword(s):  
Virtual Screening ◽  
Success Rate ◽  
Protein Interactions ◽  
In Silico ◽  
Biological Data ◽  
In Vitro Binding ◽  
Vitro Binding ◽  
Screening Protocol ◽  
Screening Approaches

AKT1 is emerging as a useful target for treating cancer. Herein, we discovered a new set of ligands that inhibit the AKT1, as shown by in vitro binding and cell line studies, using a newly designed virtual screening protocol that combines structure-based pharmacophore and docking screens. Taking together with the biological data, the combination of structure based pharamcophore and docking methods demonstrated reasonable success rate in identifying new inhibitors (60-70%) proving the success of aforementioned approach. A detail analysis of the ligand-protein interactions was performed explaining observed activities.<br>

Developing FGFR4 Inhibitors As Potential Anti-Cancer Agents Via In Silico Design, Supported by In Vitro and Cell-Based Testing

2013 ◽  
Vol 999 (999) ◽  
pp. 1-15
Author(s):  
H.K. Ho ◽  
G. Nemeth ◽  
Y.R. Ng ◽  
E. Pang ◽  
C. Szantai-Kis ◽  
...  
Keyword(s):  
In Silico ◽  
In Silico Design ◽  
Anti Cancer

Recent In Vitro and In Silico Advances in the Understanding of Intranasal Drug Delivery

2020 ◽  
Vol 26 ◽  
Author(s):  
John Chen ◽  
Andrew Martin ◽  
Warren H. Finlay
Keyword(s):  
Drug Delivery ◽  
In Silico ◽  
Local Drug Delivery ◽  
In Vivo Studies ◽  
Intranasal Drug Delivery ◽  
Nasal Sprays ◽  
In Silico Studies ◽  
Drug Delivery Devices

Background: Many drugs are delivered intranasally for local or systemic effect, typically in the form of droplets or aerosols. Because of the high cost of in vivo studies, drug developers and researchers often turn to in vitro or in silico testing when first evaluating the behavior and properties of intranasal drug delivery devices and formulations. Recent advances in manufacturing and computer technologies have allowed for increasingly realistic and sophisticated in vitro and in silico reconstructions of the human nasal airways. Objective: To perform a summary of advances in understanding of intranasal drug delivery based on recent in vitro and in silico studies. Conclusion: The turbinates are a common target for local drug delivery applications, and while nasal sprays are able to reach this region, there is currently no broad consensus across the in vitro and in silico literature concerning optimal parameters for device design, formulation properties and patient technique which would maximize turbinate deposition. Nebulizers are able to more easily target the turbinates, but come with the disadvantage of significant lung deposition. Targeting of the olfactory region of the nasal cavity has been explored for potential treatment of central nervous system conditions. Conventional intranasal devices, such as nasal sprays and nebulizers, deliver very little dose to the olfactory region. Recent progress in our understanding of intranasal delivery will be useful in the development of the next generation of intranasal drug delivery devices.

In-silico Studies of Isolated Phytoalkaloid Against Lipoxygenase: Study Based on Possible Correlation

2018 ◽  
Vol 21 (3) ◽  
pp. 215-221
Author(s):  
Haroon Khan ◽  
Muhammad Zafar ◽  
Helena Den-Haan ◽  
Horacio Perez-Sanchez ◽  
Mohammad Amjad Kamal
Keyword(s):  
In Silico ◽  
Docking Studies ◽  
In Vivo Studies ◽  
In Vitro Assays ◽  
Chronic Obstructive ◽  
Lipoxygenase Inhibitors ◽  
Lipoxygenase Inhibition ◽  
In Silico Studies

Aim and Objective: Lipoxygenase (LOX) enzymes play an important role in the pathophysiology of several inflammatory and allergic diseases including bronchial asthma, allergic rhinitis, atopic dermatitis, allergic conjunctivitis, rheumatoid arthritis and chronic obstructive pulmonary disease. Inhibitors of the LOX are believed to be an ideal approach in the treatment of diseases caused by its over-expression. In this regard, several synthetic and natural agents are under investigation worldwide. Alkaloids are the most thoroughly investigated class of natural compounds with outstanding past in clinically useful drugs. In this article, we have discussed various alkaloids of plant origin that have already shown lipoxygenase inhibition in-vitro with possible correlation in in silico studies. Materials and Methods: Molecular docking studies were performed using MOE (Molecular Operating Environment) software. Among the ten reported LOX alkaloids inhibitors, derived from plant, compounds 4, 2, 3 and 1 showed excellent docking scores and receptor sensitivity. Result and Conclusion: These compounds already exhibited in vitro lipoxygenase inhibition and the MOE results strongly correlated with the experimental results. On the basis of these in vitro assays and computer aided results, we suggest that these compounds need further detail in vivo studies and clinical trial for the discovery of new more effective and safe lipoxygenase inhibitors. In conclusion, these results might be useful in the design of new and potential lipoxygenase (LOX) inhibitors.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document