A First-Passage Model of Intravitreal Drug Delivery and Residence Time—Influence of Ocular Geometry, Individual Variability, and Injection Location
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Standard of care for various retinal diseases involves recurrent intravitreal injections. This motivates mathematical modeling efforts to identify influential factors for ocular drug residence time, aiming to minimize administration frequency. We sought to describe the vitreal diffusion of therapeutics in nonclinical species frequently used during drug development assessments. In human eyes, we investigated the impact of variability in vitreous cavity size and eccentricity, and in injection location, on drug disposition. Methods: Using a first-passage time approach, we modeled the transport-controlled distribution of two standard therapeutic protein formats (Fab and IgG) and elimination through anterior and posterior pathways. Anatomical three-dimensional geometries of mouse, rat, rabbit, cynomolgus monkey, and human eyes were constructed using ocular images and biometry datasets. A scaling relationship was derived for comparison with experimental ocular half-lives. Results: Model simulations revealed a dependence of residence time on ocular size and injection location. Delivery to the posterior vitreous resulted in increased vitreal half-life and retinal permeation. Interindividual variability in human eyes had a significant influence on residence time (half-life range of 5-7 days), showing a strong correlation to axial length and vitreal volume. Anterior exit was the predominant route of drug elimination. Contribution of the posterior pathway displayed a 3% difference between protein formats but varied between species (10%-30%). Conclusions: The modeling results suggest that experimental variability in ocular half-life is partially attributed to anatomical differences and injection site location. Simulations further suggest a potential role of the posterior pathway permeability in determining species differences in ocular pharmacokinetics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».