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Predicting the effect of food on drug exposure through an understanding of the impact of in vitro solubility and dissolution on the human in vivo absorption : a research based on BCS Class II and IV compounds using PBPK modeling
Full text linkWährend der Entwicklung oraler Arzneimittel sind Untersuchungen des Einflusses von Nahrung auf die Pharmakokinetik (des sogenannten „Food Effekt“) obligatorisch. Klinische Food Effekt Studien sind ressourcenintensiv und können derzeit nicht im Rahmen eines „Biowaiver“ ersetzt werden. In dieser Arbeit wurde die Leistung von in vitro Löslichkeits- und Freisetzungstests sowie physiologisch basierten pharmakokinetischen (PBPK) Modellen bei der Vorhersage der Lebensmitteleffekte zehn oraler Krebsmedikamente untersucht. Die Arbeit liefert wissenschaftliche Ansätze für potenzielle Biowaiver in der Zukunft. Basierend auf einer mechanistischen Analyse klinischer und präklinischer pharmakokinetischer Daten können Arzneimittel mit löslichkeitsbeschränkter Absorption identifiziert werden. Diese unterliegen einem erhöhten Risiko für eine gesteigerte Arzneimittelexposition bei Einnahme im postprandialen Zustand, was auch für die ordnungsgemäße Gestaltung klinischer Studien relevant ist.In the drug development of oral drugs, food effect investigations are mandatory. Clinical food effect studies are resource intensive and are, currently, not subject to biowaivers. This work provides insights into the performance of in vitro solubility and dissolution testing and Physiologically Based Pharmacokinetic (PBPK) modeling in food effect predictions of ten model oral anticancer drugs. Moreover, it provides rationales for potential biowaivers in the future based on a mechanistic analysis of clinical and preclinical pharmacokinetic data to identify drugs with solubility-limited absorption. This is connected to a high risk for a positive food effect on drug exposure and relevant for proper design of clinical trials
Integrierte In-Vitro- und In-Silico-Studien zur Optimierung der Breitspektrum- Antibiotikakombinationstherapie
No full textEmergence of bacterial resistance renders our antimicrobial armamentarium
progressively ineffective and requires increasing use of antibiotics that
display broad antibiotic activity including drug-resistant organisms.
Particularly in hospital-acquired infections, patients very often receive
empiric broad-spectrum combination therapy for the first days of therapy until
the infective pathogen is identified and the antibiotic spectrum can be
tailored accordingly. However, the consequences of combining antibiotics on
the pharmacodynamics (PD) are hardly explored yet. The present thesis aimed at
a systemic investigation of the PD consequences of broad-spectrum antibiotic
combination therapy using either linezolid (LZD) or vancomycin (VAN) combined
with meropenem (MER) on the pathogen methicillin-susceptible Staphylococcus
(S.) aureus, the most-abundant S. aureus strain in Germany and other countries
in the EU. In the experimental part, the single and combined effects of the
antibiotics were explored by performance of conventional and dynamic in vitro
checkerboard and time-kill curve studies. Quantification assays were developed
and validated for determination of S. aureus (viable plate count assay) and
the studied antibiotics (high-performance liquid chromatography) in the growth
medium (Mueller-Hinton broth) in order to have a quantitative basis for
characterisation of the influence of (changing) drug concentrations of the
antibiotic effect. The growth state at drug exposure as a currently neglected
influential factor on the determined antibiotic effect, i.e. if bacteria were
exponentially replicating (log-phase) or resting (lag-phase) was identified –
independently of the inoculum size – with unpredictable consequences which
ranged from a higher kill rate (MER), more intense killing (LZD), or,
conversely, more rapid regrowth after initial killing (VAN) if in log-phase
compared to lag-phase. In the mathematical Modelling and Simulation part, an
adaptive optimal experimental design assessment accompanied the performance of
the experiments to exploit the experimental data utmost. Based on the
quantified singe-drug effects, a response surface analysis was further
developed that allowed for statistical, quantitative assessment of the nature
and extent of the pharmacodynamic interaction of the combinations: In
combination, LZD fully antagonised the rapid (4-6 h) bactericidal effect of
MER alone at ≥0.25 mg/L to bacteriostasis if LZD exceeded its minimal
inhibitory concentration (MIC) of 2 mg/L. This interaction was invisible in
the conventional, turbidity-based checkerboard analysis (insensitive turbidity
threshold) and was solely revealed if bacteria were quantified. VAN and MER
interacted partly synergistic (subinhibitory, i.e. below the MICs of VAN of 1
mg/L and MER of 0.125 mg/L) or additive (inhibitory combinations) being
bactericidal after 24 h. Based on the experimental in vitro data, a
mathematical, semi-mechanistic PD model was developed and extensively
evaluated that simultaneously predicted the time-course of bacterial growth
and killing under single and combined exposure of LZD, MER and VAN. The semi-
mechanistic PD model was linked to published population pharmacokinetic (PK)
models of the antibiotics LZD, MER and VAN. The resulting PK/PD models proved
their value to translate into the clinical setting by successful prediction of
PK/PD indices for S. aureus determined from animal and clinical studies.
Hence, a clinical trial simulation with a virtual patient population was
performed that indicated that the observed antagonism between LZD and MER
might also translate into the clinical setting, whereas the comparator regimen
between VAN and MER was even superior with respect to bacterial killing and
suppression of adaptive resistance compared to either monotherapy. The PK/PD
model was also used to evaluate currently used and newly recommended
alternative dosing regimens for monotherapy with LZD, MER or VAN against S.
aureus-related infections in dependence of PK covariates using as evaluation
criterion a probability of target attainment analysis for bactericidal and/or
bacteriostatic effect after 24 h of therapy, respectively: For MER, the
standard dosing regimen of 1000 mg TID administered as short-term infusion was
reliable up to a creatinine clearance (CLCR) of 140 mL/min (bacteriostatic) or
100 mL/min (bactericidal). Yet, continuous infusion of 1500 mg MER over 24 h
was superior to intermittent dosing and provided sufficient bactericidal
target attainment up to the highest studied CLCR value of 160 mL/min. For LZD,
the standard dosing regimen of 600 mg BID as 1 h infusion was solely
bacteriostatic and target attainment was sufficient up to CLCR of 120 mL/min.
The present work identified ‘front-loaded’ therapy with 1200 mg LZD followed
by 600 mg as BID being beneficial to augment the antibacterial effect of LZD
to a bactericidal effect in a fraction of patients (up to 23% depending on
CLCR). For VAN, standard dosing with 1000 mg BID was found unreliable for the
majority of the virtual patients. The present work underlines the value of a
loading dose of 30 mg/kg total body weight which substantially increased the
bacteriostatic PTA which was sufficient for CLCR <80 mL/min. However, the use
of intensified dosing intervals (500 mg VAN QID) or continuous infusion of
2000 mg VAN over 24 h was comparable to the therapy with the loading dosing,
or superior (sufficient bacteriostatic PTA up to CLCR of 160 mL/min),
respectively, at a lower total daily dose than the regimen with the loading
doses. Prospective clinical trials that evaluate the efficacy and safety of
the proposed alternative dosing regimens based on the present translational
approach for LZD, MER and VAN are highly warranted.Der rasante Anstieg von Antibiotikaresistenzen schwächt unser antibiotisches
Arzneistoffarsenal zunehmend und erfordert vermehrt den Einsatz von
Antibiotika mit einem breiten antibiotischen Wirkspektrum. Besonders bei im
Krankenhaus erworbenen Infektionen erhalten die Patienten häufig empirische
Breispektrum-Kombinationstherapien in den ersten Therapietagen bis der
infektiöse Erreger identifiziert wird und das antibiotische Spektrum angepasst
werden kann. Die Konsequenzen dieser verabreichten Kombinationen von
Antibiotika auf die Pharmakodynamik (PD) sind jedoch bisher noch kaum
erforscht. Das Ziel der vorliegenden Doktorarbeit war eine systematische
Untersuchung der Folgen einer Breitspektrum-Antibiotikatherapie aus entweder
Linezolid (LZD) oder Vancomycin (VAN) in Kombination mit Meropenem (MER) auf
den pharmakodynamischen Effekt gegen Methicillin-sensitiven Staphylococcus
(S.) aureus, der in Deutschland und den meisten EU-Staaten häufigste S.
aureus-Stamm. Im experimentellen Teil der Arbeit wurden die individuellen und
kombinierten Effekte der o.g. drei Antibiotika in konventionellen und
dynamischen In-Vitro-‚Checkerboard‘-Experimenten und Studien zur bakteriellen
Absterbekinetik untersucht. Quantifizierungsmethoden zur Bestimmung von S.
aureus (Lebendkeimzahlbestimmung) und den o.g. Antibiotika (Hochleistungs-
Flüssigkeits-Chromatographie) in bakteriellem Nährmedium (Müller-Hinton
Boullion) wurden entwickelt und validiert, um den Einfluss (veränderlicher)
Antibiotikakonzentrationen auf den antibiotischen Effekt mittels quantitativer
Größen charakterisieren zu können. Die Wachstumsphase zum Zeitpunkt der
Anitbiotikaexposition, d.h. ob sich die Bakterien exponentiell teilten (Log-
Phase) oder ruhten (Lag-Phase) wurde – unabhängig von der initialen
Bakterienkonzentration – als ein bisher vernachlässigter Einflussfakor auf den
antibiotischen Effekt charakterisiert, wobei kein einheitliches Muster
feststellbar war: In der Log-Phase tötete MER schneller, LZD zu einem höheren
Ausmaß, wohingegen für VAN ein deutlich ausgeprägteres Wiederanwachsen nach
initialem Absterben im Vergleich zur Lag-Phase sichtbar war. Mathematische
Modellierung und Simulation einschließlich adaptiver Optimierung des
Versuchsaufbaus wurden parallel zur experimentellen Durchführung angewendet,
um die experimentelle Datenbasis bestmöglich zu verwerten. Basierend auf den
individuellen Effekten wurde eine ‚Response-Surface-Analyse‘ entwickelt, mit
welcher die Art und das Ausmaß der PD-Wechselwirkung zwischen den Antibiotika
statistisch quantifiziert werden konnte. In Kombination antagonisierte LZD den
raschen (4-6 h) bakteriziden Effekt von MER allein ab MER ≥0.25 mg/L auf einen
bakteriostatischen Effekt für LZD-Konzentrationen oberhalb der minimalen
Hemmkonzentration (MHK) von 2 mg/L. Diese Interaktion war im konventionellen,
trübungsbasierten Checkerboard-Experiment aufgrund der unempfindlichen
Trübungsschwelle nicht erkennbar, sondern nur, wenn die Bakterienkonzentration
quantifiziert wurde. Die Wechselwirkung zwischen VAN und MER war tendenziell
synergistisch für subinhibitorische Konzentrationen von VAN und MER unterhalb
der MHK (VAN: 1 mg/L; MER: 0.125 mg/L), oder additiv im Falle von
inhibitorischen Konzentrationen, wobei dabei ein bakterizider Effekt nach 24 h
beobachtet wurde. Ein mathematisches, semi-mechanistisches PD-Modell wurde
basierend auf den erhobenen experimentellen Daten entwickelt und umfangreich
evaluiert. Auf dieser Basis konnte der Zeitverlauf des bakteriellen Wachstums
und Absterbens unter alleiniger und kombinierter Exposition von LZD, MER und
VAN vorhergesagt werden konnte. Dieses semi-mechanistische PD Modell wurde mit
publizierten Populations-pharmakokinetischen (PK)-Modellen der Antibiotika
LZD, MER und VAN verknüpft. Das resultierende PK/PD Modell bildete die
klinische Situation korrekt ab, da es die bestehenden klinisch-genutzten PK
/PD-Indices aus Tierexperimenten und klinischen Studien für S. aureus
erfolgreich vorhersagen konnte. Daher wurde es im nächsten Schritt zur In-
Silico-Simulation von klinischen Studien genutzt, welche darauf hindeuteten,
dass der beobachtete Antagonismus zwischen LZD und MER auch im klinischen
Umfeld relevant sein kann, wohingegen das Vergleichs-Therapieregime mit VAN
und MER der Monotherapie mit den beiden Einzelsubstanzen sogar hinsichtlich
Abtötung der Bakterien und Unterdrückung von adaptiver Resistenzentwicklung
überlegen war. Weiterhin wurde das PK/PD Modell genutzt, um die derzeit
klinisch etablierten und alternativen Dosierungsschemata von LZD, MER und VAN
für Infektionen mit S. aureus in Abhängigkeit von PK-Covariaten zu
untersuchen, wobei die Wahrscheinlichkeit eines bakteriziden und/oder
bakteriostatischen Effekts nach 24 h Therapie als Bewertungskriterium
herangezogen wurde: Für MER war für das Standardtherapieschema von 1 g alle 8
h, verabreicht als Kurzinfusion, zuverlässig bis zu einer Kreatinin-Clearance
(CLCR) von 140 mL/min (bakteriostatisch) oder 100 mL/min (bakterizid). Mittels
kontinuierlicher Gabe von 1500 mg MER konnte hingegen ein verlässlicher
bakterizider Effekt bis zur höchsten untersuchten CLCR von 160 mL/min erreicht
werden. Für LZD wurde für die Standarddosierung von 600 mg alle 12 h als
einstündige Infusion bis zu einer CLCR von 120 mL/min ein verlässlicher
bakteriostatischer Effekt bestimmt. Mithilfe einer Initialdosis von 1200 mg
LZD, gefolgt von 600 mg alle 12 h konnte in einem Teil der Patienten (8-23%,
abh. von CLCR) sogar ein bakterizider Effekt erzielt werden. Für VAN war die
Standarddosierung von 1000 mg alle 12 h, als einstündige Infusion verbreicht,
unzuverlässig in der Mehrzahl der virtuellen Patienten. Eine Initialdosis von
30 mg/kg Gesamtkörpergewicht erhöhte die Wahrscheinlichkeit einer
zuverlässigen bakteriostatischen Therapie bis zu einer CLCR <80 mL/min. Ein
verkürztes Dosierungsintervall (500 mg VAN alle 6 h) oder kontinuierliche
Infusion von 2000 mg VAN über 24 h waren der Therapie mit Initialdosis
gleichwertig bzw. überlegen (zuverlässige bakteriostatische Therapie bis zu
einer CLCR von 160 mL/min) – bei niedrigerer Gesamttagesdosis. Als nächster
Schritt sollten prospektive klinische Studien die auf Basis des vorliegenden
translationalen Ansatzes vorgeschlagenen Dosierungsregime hinsichtlich ihrer
Wirksamkeit und Sicherheit untersuchen
Integrated in vitro and in silico studies for optimisation of broad-spectrum antibiotic combination therapy
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Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
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