CC BY
226УДК 615.1 : 615.9
Доклиническое токсикологическое изучение лекарственных средств как гарантия безопасности проведения их клинических исследований
Гуськова Т.А.
НИИ фармации 1-й МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва
Разработана методология определения максимальной рекомендованной начальной дозы (МРНД) для проведения Ьфазы клинических испытаний новых потенциальных лекарственных препаратов. Такой подход к оценке безопасности нового лекарственного препарата будет способствовать стандартному
выбору МРНД, защите волонтеров от нежелательных явлений и будет соответствовать современным гармонизированным требованиям, принятым FDA и ICH.
Ключевые слова: лекарственные препараты, токсикологические исследования
Обязательным условием применения впервые новых лекарственных препаратов у человека является предшествующее проведение токсикологических исследований на животных. Это положение нашло свое отражение в Хельсинкской декларации и в Законе об обращении лекарственных средствах в РФ. Чем тщательнее будет изучена токсичность на животных, тем меньше нежелательных реакций может возникнуть при клинических испытаниях [1]. На показатели токсичности могут оказывать существенное влияние различные факторы, такие как состояние и содержание животных, их пол, возраст, стабильность изучаемого вещества и др. Поэтому проведение токсикологических исследований регламентировано определенными правилами.
Впервые правила, в которых детально изложен порядок проведения на экспериментальных животных токсикологических исследований химических веществ, предназначенных для клинических испытаний в качестве лекарств, были опубликованы в 1979 году Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Министерства здравоохранения, просвещения и социального обеспечения США (FDA). Этими правилами, известными как GLP (добротная лабораторная практика), руководствуется большинство стран мира при создании новых лекарственных препаратов. Рекомендации по изучению токсичности потенциального лекарственного препарата на стадии доклинического изучения приводятся в различных инструкциях, разработанных Европейским Комитетом по готовым лекарственным средствам (СРМР) и
Международной Конференцией по гармонизации по согласованию нормативных актов (ICH), в которой принимают участие страны Европейского Союза, США и Япония. На этих Конференциях обсуждаются новые данные по оценке безопасности лекарственных средств, полученные в мире, и, в случае необходимости, вносятся коррективы в имеющиеся международные правила. В нашей стране в соответствии с Законом о лекарственных средствах в 2003 году Минздравом России утверждены «Правила лабораторной практики», которые устанавливают требования к организации, планированию и проведению доклинических, в том числе и токсикологических, исследований лекарственных препаратов, оформлению получаемых результатов и контролю качества проводимых исследований [3]. Имеются методические указания по изучению различных видов токсичности фармакологических веществ, включающие в себя оценку общей токсичности, мутагенности, эмбриотоксичности, тератогенной и канцерогенной активности, а также влияние на репродуктивную функцию и иммунную систему, которые вошли в Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ [3]. Ценность этих методических указаний заключается в том, что они определяют минимальный объем токсикологических исследований, необходимый для решения вопроса о возможности проведения клинических испытаний инновационного препарата. По набору методов исследования они мало отличаются от международных рекомендаций. Однако в части содержания животных, стандартизации операционных процедур, оформления
Токсикологический вестник м-5 (104)
документации и некоторых других позиций наши требования до настоящего времени не соответствуют гармонизированным международным правилам проведения токсикологических исследований лекарственных препаратов. Одной из важнейших рекомендаций, отсутствующей в официальных отечественных документах, является методическая рекомендация к определению безопасной дозы для волонтеров при первом назначении им инновационного препарата, рассчитанная на основании результатов токсикологических исследований на животных.
Основным результатом доклинических токсикологических исследований нового потенциального лекарственного препарата является прогноз его безопасности для человека. При этом особое внимание должно уделяться выбору начальной дозы препарата для первого назначения человеку во время проведения I - фазы клинических испытаний, задачей которой является изучение переносимости нового препарата волонтерами, т.е. здоровыми или, как их еще называют, бессимптомными добровольцами среди людей. На этом этапе исследований, как правило, нет достаточного количества данных, полученных на животных, которые позволили бы построить научно обоснованную, фармакокинетическую модель для точного выбора дозы, безопасной для человека. Даже если на стадии доклинического изучения у животных была установлена зависимость токсических эффектов от концентрации препарата в крови, существует ряд неизвестных на тот момент факторов, не позволяющих переносить эти данные на человека. Прежде всего, возможно существенное различие в биодоступности и метаболизме нового потенциального лекарственного средства у животных и человека. Токсичность препарата у животного может быть вызвана не самим веществом, а его метаболитом, который в организме человека отсутствует или имеется в незначительных количествах. Фармакокинетическое моделирование на животных для расчета безопасных начальных доз для человека можно использовать только в тех случаях, когда требуется ввести небольшое число исходных различий. [7, 8]. Но даже в этих случаях было показано, что наличие определенных факторов, например, различия в чувствительности рецепторов или их плотности у человека и животных, могут иметь очень большое значение при экстраполяции данных с животных на человека [4]. Поэтому решающими показателями для рекомендации величины безопасной начальной дозы нового препарата для волонтеров являются данные, полученные при доклинических токсикологических исследованиях, которые
должны быть проведены качественно в соответствии с существующими требованиями [3, 5, 6]. Максимальная рекомендованная начальная доза (МРНД) для первых клинических испытаний на людях новых фармакологических веществ не должна быть токсичной. Однако нужно выбирать дозы, которые позволили ли бы достаточно быстро добиться выполнения целей I - фазы клинических испытаний, которые формулируются как оценка терапевтической переносимости препарата, его фармакодинамического или фармакокинети-ческого профиля. Все данные, полученные в доклинических испытаниях, а именно, информация о фармакологически активной дозе, полная токсикологическая характеристика лекарственного средства и его фармакокине-тика (абсорбция, распределение, метаболизм и экскреция) должны учитываться при определении МРНД.
В токсикологических исследованиях на различных видах животных определяется доза без наблюдаемого отрицательного эффекта (ДБНОЭ). При выборе этой дозы наибольшее значение имеют 2 позиции:
1) длительность введения препарата животным;
2) методы оценки влияния препарата на животных.
Учитывая, что 1-фаза клинических испытаний подразумевает применение нового препарата однократно или в течение нескольких дней, но не более 6, целесообразно использовать результаты 14-дневного введения препарата экспериментальным животным [4]. Для оценки гомеостаза экспериментальных животных могут быть использованы различные методы функционального состояния органов и систем организма (физиологические, гематологические, биохимические и другие). Обязательным является оценка структуры внутренних органов с использованием гистологических и гистохимических методов. При отсутствии отклонений от физиологической нормы показателей функционального состояния органов у экспериментальных животных при оценке токсичности потенциальных лекарственных средств основным тестом, определяющим влияние препарата на организм, являются гистологические исследования. Дозы препарата, при введении которых у животных обнаружены незначительные изменения в структуре органа-мишени, носящие обратимый характер и не определяющиеся после прекращения введения препарата, могут быть приняты за дозы без наблюдаемого отрицательного эффекта (ДБНОЭ). После того, как в токсикологических исследованиях на животных были определены величины ДБНОЭ, их пересчитывают в эквивалентные
дозы человека (ЭДЧ). Для этого следует выбрать самый подходящий метод экстраполяции дозы для животных на эквивалентную дозу для человека. Известно, что чем меньше животное, тем быстрее протекают у него биохимические процессы. Учитывая это, при
пересчете величины дозы с животных на человека необходимо разделить дозу, полученную на животных, на коэффициент пересчета (КП). В таблице 1 представлены значения КП дозы препарата на человека массой тела 50-80 кг, для разных видов животных.
Таблица 1
Коэффициенты пересчета (КП) доз в мг/кг с животных на человека
Вид животного КП
Мышь 11,8
Крыса 5,9
Морская свинка 4,7
Кролик 3,2
Собака 1,8
Мини свинья 1,4
Обезьяны 3,1
Если виды используемых в экспериментах животных в таблице отсутствуют или вес выходит за стандартные границы, то ЭДЧ можно рассчитать по следующей формуле:
доза для животных (мг/кг) * масса тела животного (кг)
ЭДЧ = --------------------------------------------------
масса тела человека (кг)
После того, как значения ЭДЧ определены по величинам ДБНОЭ на всех изученных видах животных, следует выбрать одну дозу ЭДЧ для последующего расчета величины МРНД. Эту величину ЭДЧ следует выбирать по результатам токсикологических исследований, полученным на самых подходящих для данного препарата видах животных. При отсутствии дополнительной информации, помогающей выбрать самый подходящий вид животных, как правило, исходят из того, что самым подходящим видом является самый чувствительный вид животных, поскольку использование наименьшей ЭДЧ обеспечивает самую безопасную начальную дозу для человека. Однако это положение нельзя считать универсальным, поскольку некоторые виды животных могут рассматриваться как неподходящие для оценки токсичности определенных классов фармакологических средств [1].
Для большей безопасности человека при первом назначении ему нового препарата необходимо разделить ЭДЧ на коэффициент безопасности (КБ), стандартная величина которого равна 10. Однако в ряде случаев КБ следует увеличить, если есть причина для се-
рьезных опасений проявления нежелательных эффектов у волонтеров, или уменьшить, если опасения невелики, потому что имеющиеся дополнительные данные гарантируют безопасность. Степень увеличения или уменьшения КБ выбирают, главным образом, исходя из здравого смысла и используя имеющуюся информацию. Исследователь обязан привести четкие доводы в пользу примененного КБ, если он отличается от стандартной величины, равной 10, в особенности, если он ниже 10. Увеличение коэффициента безопасности (КБ) необходимо, когда: 1) кривая, отражающая зависимость доза/эффект имеет крутой характер, 2) высокая токсичность, особенно в отношении ЦНС, 3) токсичность без предостерегающих признаков, 4) значительное различие в показателях токсичности у разных видов животных, 5) большой разброс в показателях токсичности у животных, получающих одну и туже дозу препарата, 6) нелинейная фармакокинетика, 7) неадекватные данные о реакции на дозу, 8) новые терапевтические показания, 9) использование животных с недостаточной чувствительностью к препарату.
Уменьшение коэффициента безопасности (КБ) может быть, главным образом, в 2-х случаях: 1) если ДБНОЭ была определена на основании исследований хронической токсичности с большей длительностью введения препарата, чем предполагаемые клинические испытания на здоровых добровольцах, 2) когда токсические изменения в организме животных, вызванные препаратом, легко отслеживаются, носят обратимый характер,
Токсикологический вестник n,5 (104)
предсказуемы и имеют прямую зависимость между дозой и реакцией от умеренной до слабо выраженной. При этом токсические эффекты должны быть сопоставимы у всех испытуемых видов животных, как качественно, так и количественно.
МРНД полезно сравнить с фармакологически активной дозой (ФАД), определенной в доклинических фармакологических исследованиях. Если ФАД определена в исследованиях in vivo в мг/кг, то дозу ЭДЧ можно найти, используя соответствующий коэффициент пересчета. Эту величину ЭДЧ нужно сравнивать непосредственно с МРНД. Если фармакологическая доза ЭДЧ ниже, чем МРНД, то, следует начинать клиническое изучение с этой дозы, постепенно повышая ее до уровня МРНД.
Таким образом, стратегия определения максимальной рекомендованной начальной дозы (МРНД) для проведения I-фазы клинических испытаний новых потенциальных лекарственных средств с участием взрослых здоровых добровольцев сводится к следующему. Величины ДБНОЭ, определенные в качественно проведенных токсикологических исследованиях на различных видах животных, пересчитывают в величины ЭДЧ, используя коэффициенты пересчета. Используя разумные научные подходы, применяют коэффициент безопасности (КБ) к величинам ЭДЧ, найденным для самых подходящих видов животных, чтобы получить МРНД. Этот процесс рассчитан на нахождение верхнего предела рекомендованной начальной дозы и ни в коей мере не препятствует использованию препаратов в более низких начальных дозах. Такой подход к оценке безопасности нового лекарственного препарата для волонтеров
будет способствовать стандартному выбору МРНД, что защитит волонтеров от нежелательных явлений нового потенциального лекарственного препарата и будет соответствовать современным гармонизированным требованиям, принятым FDA и ICH.
Данный методологический подход не относится к эндогенным гормонам и белкам, которые используются в физиологических концентрациях, к бактериальным и вирусным вакцинам, вакцинам ДНК, а также к клеточной и генной терапии. Кроме того, данные рекомендации не рассматривают начальные дозы препаратов, I - фаза клинических исследований которых проводится на пациентах, хотя многие принципы и некоторые подходы, рекомендуемые здесь, могут быть использованы при планировании таких испытаний.
Р СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гуськова Т.А. // Токсикология лекарственных средств. М. 2008.
2. Приказ МЗ РФ (N 267) «ПРАВИЛА ЛАБОРАТОРНОЙ ПРАКТИКИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»,2003.
3. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ.-2 изд., М. 2005.
4. Guidance for Industry Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers Food and Drug Administration Centre for Drug Evaluation and Research (CDER), 2005.
5. ICH Guidance for Industry, S3A Toxicokinetics: The Assessment of Systemic Exposure in Toxicity Studies, 1997.
6. ICH Guidance for Industry, M3 NonclinicalSafety Studies for the Conduct of Human Clinical Trials for Pharmaceuticals, 1997
7. Mordenti, J, Man Vs. Beast: Pharmacokinetic Scaling in Mammals, Journal of Pharmaceutical Sciences, 1986, 75:1028-1040.
8. Reigner, B.G. K.S. Blesch, Estimating the Starting Dose for Entry into Humans: Principles and Practice, European Journal of Clinical Pharmacology, 2002, 57:835-845.
Guskova T.A
Preclinical toxicological study of drugs as a guarantee of their safe clinical investigations
Institute of Pharmaceutics, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University
A methodology is worked out to determine a maximum recommended initial dose (MRID) to conduct I -phase of clinical testing of potential new medicinal products. Such an approach to the safety evaluation of a new drug will contribute to a standard selection of MRID, protection of volunteers against unwanted effects and will comply with current harmonized requirements of FDA(U S Food and Drug Administration ) and ICH (International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use).
Материал поступил в редакцию 26 марта 2010г.
