PBPK-basierte Dosisextrapolation von Phytopharmaka zur Rationalisierung kindgerechter Dosierungen am Beispiel von Johanniskraut

Pflanzliche Arzneimittel (HMPs) sind wirksame therapeutische Optionen für Kinder, doch viele HMPs für Erwachsene sind in pädiatrischen Populationen unzureichend untersucht, was zu weit verbreitetem Off-label-Gebrauch führt [1]. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Bewertung eines Physiologie-basierten pharmakokinetischen (PBPK) Modells für Erwachsene mit Hypericin aus Hypericum perforatum als Modellsubstanz. Das Modell dient dazu, bestehende Wissenslücken hinsichtlich der Pharmakokinetik von Hypericin und Johanniskrautextrakten zu schließen und ermöglicht die Extrapolation der Daten von Erwachsenen auf Kinder unter Berücksichtigung altersabhängiger physiologischer Unterschiede.

Die Modellierung erfolgte mithilfe von PK-Sim^®​ (Version 12, OSP Suite) auf Basis publizierter pharmakokinetischer Daten aus verschiedenen Extrakten [2] [3]. Der Modellierungsworkflow orientierte sich an Kuepfer et al. [4]. Für die Modellierung wurden zentrale Parameter definiert: (I) arzneimittelspezifische Eigenschaften (z. B. Lipophilie, Löslichkeit), (II) biologische Merkmale (z. B. ungebundener Anteil, Clearance) und (III) formulierungsabhängige Faktoren (z. B. Auflösung). Die entwickelten Modelle sagen die Pharmakokinetik von Hypericin zuverlässig voraus. Hervorzuheben ist, dass extraktbedingte Unterschiede die Erstellung separater PBPK-Modelle zur realistischen Abbildung der jeweiligen Pharmakokinetik für jedes einzelne Arzneimittel/Formulierung erforderten. Die Extrapolation auf pädiatrische Populationen erfolgte gemäß der ICH-Richtlinie E11A [5].

Das PBPK-Modell erlaubt eine altersdifferenzierte Vorhersage der Arzneimittelexposition und bietet detaillierte Einblicke in die pharmakokinetische Variabilität zwischen Erwachsenen und Kindern. Dieser modellgestützte Ansatz kann Wissenslücken schließen, den Bedarf an klinischen Studien reduzieren, Kosten senken und die Entwicklung sicherer, evidenzbasierter HMPs für die pädiatrische Anwendung unterstützen.

Publication History

Article published online:
08 September 2025

• Literatur

• 1 Wegener T.. Wien Med Wochenschr 2013; 163: 46-51
• 2 Staffeldt B. et al. J Geriatric Psychiatry Neurol 1994; 7: 47-53
• 3 Brockmöller J. et al. Pharmacopsychiatry 1997; 30: 94-101
• 4 Kuepfer L. et al. CPT Pharmacometrics Syst Pharmacol 2016; 5: 516-531
• 5 European Medicines Agency. ICH E11A Guideline on pediatric extrapolation. Amsterdam: EMA; 2022