Exploring the impact of CYP2D6 and UGT2B7 gene-drug interactions, and CYP-mediated DDI on oxycodone and oxymorphone pharmacokinetics using physiologically-based pharmacokinetic modeling and simulation
Notice bibliographique
Résumé
Oxycodone is one of the most commonly used opioids to treat moderate to severe pain. It is metabolized mainly by CYP3A4 and CYP2D6, while only a small fraction of the dose is excreted unchanged into the urine. Oxymorphone, the metabolite primarily formed by CYP2D6, has a 40- to 60-fold higher mu-opioid receptor affinity than the parent compound. While CYP2D6-mediated gene-drug-interactions (GDIs) and drug-drug interactions (DDIs) are well-studied, they only account for a portion of the variability in oxycodone and oxymorphone exposure. The combined impact of CYP2D6-mediated GDIs and DDIs, CYP3A4-mediated DDIs, and UGT2B7 GDIs is not fully understood yet and hard to study in head-to-head clinical trials given the relatively large number of scenarios. Instead, we propose the use of a physiologically-based pharmacokinetic model that integrates available information on oxycodone's metabolism to characterize and predict the impact of DDIs and GDIs on the exposure of oxycodone and its major, pharmacologically-active metabolite oxymorphone. To this end, we first developed and verified a PBPK model for oxycodone and its metabolites using published clinical data. The verified model was then applied to determine the dose-exposure relationship of oxycodone and oxymorphone stratified by CYP2D6 and UGT2B7 phenotypes respectively, and administered perpetrators of CYP-based drug interactions. Our simulations demonstrate that the combination of CYP2D6 UM and a UGT2B7Y (268) mutation may lead to a 2.3-fold increase in oxymorphone exposure compared to individuals who are phenotyped as CYP2D6 NM / UGT2B7 NM. The extent of oxymorphone exposure increases up to 3.2-fold in individuals concurrently taking CYP3A4 inhibitors, such as ketoconazole. Inhibition of the CYP3A4 pathway results in a relative increase in the partial metabolic clearance of oxycodone to oxymorphone. Oxymorphone is impacted to a higher extent by GDIs and DDIs than oxycodone. We predict oxymorphone exposure to be highest in CYP2D6 UMs/UGT2B7 PMs in the presence of ketoconazole (strong CYP3A4 index inhibitor) and lowest in CYP2D6 PMs/UGT2B7 NMs in the presence of rifampicin (strong CYP3A4 index inducer) covering a 55-fold exposure range.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».