Изучение общетоксического действия фарм средств

Методические рекомендации по

изучению общетоксического действия

фармакологических средств

Методические рекомендации одобрены Фармакологическим государственным комитетом

Минздрава России

(Протокол № 13 от 25 декабря 1997 г.) и утверждены Управлением государственного контроля лекарственных средств и медицинской техники Минздрава России 29 декабря 1997г.

СОСТАВИТЕЛИ:

докт.мед.наук, проф.Е.В.Арзамасцев (РКНПК), докт.мед.наук, проф.Т.А.Гуськова (ЦХЛС-ВНИХФИ),

докт.биол.наук, проф.С.С.Либерман (ЦХЛС-ВНИХФИ), член-корр.РАМН, проф.Б.И.Любимов (НИИ фармакологии РАМН),

докт.мед.наук, проф.А.Г.Рудаков (ГИДКЭЛ), канд.мед.наук О.Л.Верстакова (ГИДКЭЛ)

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

канд.мед.наук Р.Д.Сюбаев (ГИДКЭЛ), докт.мед.наук А.В.Никитин (ГНЦА),

докт.мед.наук А.Д.Куничан (РЦДКИНВ), канд.мед.наук Н.М.Смольникова (НИИ фармакологии РАМН),

канд.биол.наук И.Б Жоголева (ГИДКЭЛ)

Под общей редакцией докт.мед.наук, проф.Б.А.Курляндского (РРПОХБВ).

Настоящие методические рекомендации созданы на основе Временных методических рекомендаций "Требования к доклиническому изучению новых фармакологических веществ" 1985 г., разработанных Фармакологическим комитетом Минздрава СССР.

Методические рекомендации предназначены для сотрудников лабораторий доклинических исследований безопасности фармакологических средств.

В настоящее время вопросам изыскания, освоения и промышленного производства новых лекарственных средств вовсем мире и в нашей стране уделяется большое внимание. Успешное создание лекарственных средств может осуществляться только на основе соблюдения единых организационных принципов и подходов на всех стадиях внедрения научно-технических разработок, в связи с этим : стало необходимым совершенствование разработки унифицированных методических подходов к эксперименталъному и клиническому испытанию новых фармакологических средств с целью выявления среди них наиболее эффективных и безопасных.

В последние годы возросли требования к проведению отдельных этапов разработки новых лекарственных средств, в частности, к стадии доклинических исследований, одним из важнейших разделов которых являются токсикологические исследования.

Программа токсикологических исследований предусматривает проведение экспериментов на различных видах лабораторных животных для оценки общетоксического, тератогенного, мутагенного, канцерогенного и аллергизирующего действия, а также влияние исследуемого препарата на имму-нореактивность организма и разработку мероприятий по терапии интоксикаций, связанных с передозировкой или повышенной чувствительностью к препарату.

При составлении настоящих требований учтен опыт ряда учреждений, работающих в области создания и внедрения в медицинскую практику новых лекарственных средств.

1. ВВЕДЕНИЕ

Целью доклинических токсикологических исследований фармакологического вещества является установление характера и выраженности его повреждающего действия на организм экспериментальных животных и оценка его безопасности.

Общепринятым является разделение токсикологических исследований на изучение общетоксического действия и исследование специфических видов токсичности (канцерогенность, мутагенность, аллергенность, эмбриотоксическое и тератогенное действие, влияние на иммунореактивность).

Изучение общетоксического действия позволяет решить следующие задачи:

1. Определить переносимые и токсические дозы фармакологического вещества.

2. Выявить наиболее чувствительные к изучаемому фармакологическому веществу органы и системы организма, характер и степень патологических изменении в них, а также исследовать обратимость вызываемых повреждений.

3. Изучить зависимость токсических эффектов от дозы и длительности применения фармакологического вещества.

Соответственно этим задачам исследование общетоксического действия подразделяется на два этапа:

1. Изучение <острой> токсичности фармакологического "PWT "ри однократном или дробном введении через короткие (не более 3-6 часов) интервалы в течение суток.

2. Изучение <хронической> токсичности при повторном длительном введении (продолжительность введения определяется предполагаемым курсом клинического применения).

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Условия проведения эксперимента Токсикологические исследования обязательны как для субстанции, так и для всех лекарственных форм фармакологического вещества. При проведении исследования субстанции в полном изучения лекарственной формы вещества может быть сокращено. Если лекарственная форма содержит вспомогательные вещества (стабилизаторы, растворители и т.п.), неразрешенные для применения в медицинской практике, то каждое из этих веществ исследуют отдельно. При комбинации нескольких фармакологических веществ в одной лекарственной форме (фиксированная комбинация,) изучают токсичность комбинации в целом и каждого ингредиента в отдельности, если он не был ранее разрешен для применения в медицинской практике.

При изменении соотношения ингредиентов в комбинированной лекарственной форме или увеличении дозировки, для решения вопроса о необходимости проведения токсикологических исследований следует провести переоценку новой комбинации с точки зрения безопасности ее применения.

2.2. Фармакологическое вещество

2.2.1. Характеристика.

Для проведения токсикологического изучения необходимо иметь характеристику субстанции (предварительную нормативную документацию; проект ВФС) фармакологического вещества, согласно которой оно идентифицируется, устанавливаются пределы содержания примесей, определяется его стабильность. Дается также характеристика (проект ВФС) лекарственной формы и вспомогательных веществ, использованных при ее получении (растворители, наполнители, стабилизаторы и др.). Если характеристика фармакологического вещества меняется, например, в результате модификации способа получения субстанции или лекарственной формы, следует оценить влияние этого изменения в связи с данными, полученными при токсикологическом изучении исходного фармакологического вещества.

2.2.2. Физические свойства.

> Следует иметь данные о растворимости, гидрофобно-сти или липофильности фармакологического вещества, размере и форме кристаллов. Если по условиям эксперимента субстанцию исследуют в виде раствора или взвеси с использованием ингредиентов, не указанных в соответствующих лекарственных формах фармакологического вещества, необходимо привести характеристику этих ингредиентов и данные о стабильности используемого раствора. При исследовании хронической токсичности применение дополнительных растворителей не рекомендуется.

2.2.3. Данные о терапевтической активности.

Для проведения токсикологических исследований должны быть представлены данные, характеризующие терапевтическую активность фармакологического вещества в эксперименте на животных с указанием вида животных, использованных моделей, доз и путей введения. Следует также указать предполагаемые направления клинического изучения фармакологического вещества, рекомендуемые дозы, способы и длительность применения.

2.3. Экспериментальные животные

Для токсикологических исследований применяют здоровых половозрелых животных, прошедших карантин не менее 10-14 дней. Необходимо указать питомник, из которого получены животные. Не контролируемыми питомниками пользоваться не следует.

У животных разных видов токсичность фармакологических веществ может сильно отличаться, поэтому необходимо проводить исследования на нескольких видах животных, причем наряду с грызунами обязательно использовать не грызунов. Из грызунов наиболее удобны для токсикологических экспериментов мыши и крысы. Можно применять также кроликов, морских свинок собак, а также мини-свиней и обезьян. Иногда проводят эксперименты на кошках, особенно при исследовании острой токсичности.

Токсикологические исследования можно проводить как на нелинейных, так и на линейных животных. В последнем случае следует указать линию (штамм, линия) животных, поскольку чувствительность к фармакологическому веществу может меняться и внутри вида в зависимости от линии.

Эксперименты проводят на животных обоего пола, учитывая полученные данные отдельно для самок и самцов.

Следует указать возраст животных, т.к. в зависимости от возраста может измениться фармакокинетика и, в связи с этим, - токсичность фармакологического вещества. Для того чтобы избежать большого разброса в исследуемых показателях, рекомендуется использовать животных одного возраста. Динамика массы тела животных зависит от многих факторов, в том числе и от исходной величины, поэтому разброс по исходной массе не должен превышать +10%.

2.3.1. Содержание животных.

Содержание экспериментальных животных должно соответствовать действующим Санитарным правилам по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев).

Следует учитывать, что чувствительность животных к фармакологическому веществу может изменяться под влиянием ряда внешних факторов (температура, влажность, освещенность и кратность воздухообмена помещения, состав подстилок, загрязненность помещения ксенобиотиками и др.).

Существенное действие на чувствительность животных к фармакологическому веществу может оказать состав пищи. Рекомендуется давать животным стандартную диету в соответствии с действующими нормами.

Для питья мелких лабораторных животных целесообразно использовать автопоилки. Кормление следует производить в фиксированное время, т.к. прием пищи может изменить чувствительность животных к фармакологическому веществу.

Наряду с подопытными животными, получающими исследуемые фармакологические вещества, в аналогичных условиях должны содержаться контрольные животные.

2.3.2. Физиологическое и патологическое состояние животных.

Действие фармакологического вещества может изменяться под влиянием ряда физиологических факторов. Кроме факторов, упомянутых выше, при проведении токсикологических исследовании необходимо учитывать суточные и сезонные ритмы деятельности организма. В связи с этим рекомендуется вводить фармакологические вещества в фиксированное время суток и указывать время года, когда проводилисьэксперименты.

Фармакологические вещества, предназначенные для детей, следует дополнительно изучать на новорожденных и неполовозрелых растущих животных (по специальным методическим рекомендациям), а вещества для геронтологической практики, дополнительно изучают на старых животных. Учитывая изменение реактивности организма при беременности, фармакологические вещества, специально рекомендованные для беременных женщин, исследуют на животных в разные периоды беременности.

Обязательным является проведение токсикологических исследований на здоровых животных, хотя наличие патологии может изменить чувствительность животных и позволяет в ряде случаев получить дополнительную информацию о токсичности фармакологического вещества. Однако широкое использование животных с искусственными, спонтанными или генетическими заболеваниями в настоящее время не может быть рекомендовано при токсикологических исследованиях, поскольку ценность данных, полученных в таких условиях эксперимента, требует дальнейшего изучения и подтверждения.

2.3.8. Количество животных, используемых в опыте.

Число животных в каждой группе должно быть достаточным для того, чтобы оценить характер и частоту проявления токсических эффектов и позволить подвергнуть результаты опытов статистической обработке. Вместе с тем статистический анализ не должен маскировать случайные биологические наблюдения, если даже они статистически недостоверны.

При комплектовании групп экспериментальных животных для хронического токсикологического эксперимента надо иметь в виду необходимость исследования динамики возможного токсического эффекта исследуемого фармакологического вещества, для чего следует производить поэтапный забой животных в процессе введения препарата и в различные сроки после окон-, чания его введения с целью выявления обратимости наблюдаемой патологии.

3. ИЗУЧЕНИЕ <ОСТРОЙ> ТОКСИЧНОСТИ

3.1. Общие положения

Острая токсичность - вредное действие препарата, проявляющееся после его однократного применения или повторного введения через короткие (не более 6 часов) интервалы в течение суток.

Целью изучения острой токсичности является определение переносимых, токсических и летальных доз фармакологического вещества и причин наступления гибели животных.

Основные параметры острой токсичности лекарственного средства могут быть вычислены с помощью любых статистических методов, однако предпочтительнее пользоваться методами, позволяющими провести сравнительную оценку исследованных параметров для 2 или более фармакологических веществ, например, методом Литчфилда и Уилкоксона, Использованный метод должен быть обязательно указан в отчете,

3.2. Вид и количество подопытных животных

Острую токсичность следует изучать на нескольких видах животных, причем обязательно использовать тот вид, на котором был показан терапевтический эффект фармакологического вещества и на котором будет исследована токсичность при длительном введении. Обычно используют 2-8 вида грызунов и не грызунов (мыши, крысы, морские свинки, кролики или др.). Группы самцов и самок подопытных животных формируют отдельно. Для мелких грызунов каждая группа должна содержать не менее 5-6 самок и такой же,количество самцов.

Количество собак и кроликов в группе может быть 3-5. Общее количество мелких грызунов, использованных в опыте, должно обеспечить возможность вычисления ЛДу,. Если из-за низкой токсичности фармакологического вещества нельзя определить ЛДдд, следует указать максимальную дозу, которая была введена животным. 1

3.3. Пути введения

У мелких лабораторных животных токсичность фармакологического вещества обычно исследуют при нескольких путях введения, причем обязательно использовать тот путь, при котором была показана терапевтическая активность фармакологического вещества, и путь, который предполагается для клинического изучения, Фармакологические вещества, предназначенные для системного введения, вводят внутрь и парентерально (внутрибрюшинно, если они не растворимы в воде, внутрнпонно и подкожно, если они растворимы)> Следует учитывать, что при определении токсичности имеет значение концентрация и объем вводимого фармакологического вещества, а при внутривенных иръ-екциях также скорость введения. Фармакологические вещества, предлагаемые для местного применения,'наносят или вводят в соответствующую область согласно способу, предлагаемому для клиники. Кроме того, ^..дополнительно изучают их токсичность при системном применении. '

Фармакологические вещества, предлагаемые для приема внутрь, следует вводить через зонд, закладывать на корень языка, исключение могут составить^по-лимеры, которые можно давать с пищей.

Фармакологические вещества, рекомендованные для ингаляции, изучают, помещая мелких лабораторных животных в затравочные камеры, снабженные специальными затравочными устройствами.

Сравнение параметров токсичности при разных путях введения может дать ориентировочные данные о скорости и степени всасывания фармакологического вещества, а сопоставление прямых, отражающих зависимость величины токсического эффекта от дозы, позволяет судить о сходстве или различии в механизмах, вызывающих летальный исход при разных путях введения.

3.4. Продолжительность наблюдения и регистрация картины интоксикации

Общая продолжительность наблюдения за животными при исследовании острой токсичности должна составлять не менее 2-х недель, причем в первый День после введения животные должны находиться под непрерывным наблюдением.

Регулярно фиксируют общее состояние животных, особенности их поведения, интенсивность и характер двигательной активности, наличие и характер судорог, координации движений, тонус скелетных мышц, реакцию на тактильные, болевые, звуковые и световые раздражители, частоту и глубину дыхательных движений, ритм сердечных сокращений, состояние волосяного и кожного покрова, окраску слизистых оболочек, размер зрачка, положение хвоста, количество и консистенцию фекальных масс, частоту.мочеиспускания и окраску мочи, потребление кормами воды, изменение массы тела и другие показатели, которые могут быть использованы для выявления токсического эффекта. Для отдельных фармакологических веществ целесообразно исследовать некоторые гематологические показатели (морфологические, биохимические, свертываемость крови).

Весьма существенным является регистрация сроков развития интоксикации и гибели животных. Целесообразно проводить макроскопическое исследование внутренних органов погибших животных, а в случае отсроченной гибели животных и микроскопическое исследование (степень кровенаполнения органов, наличие кровоизлияний, изъязвлений слизистых оболочек идр.).

4. ИССЛЕДОВАНИЕ КУМУЛЯЦИИ

При выборе доз для исследования хронической токсичности фармакологического вещества следует учитывать его кумулятивное действие. Поэтому до проведения хронических токсикологических экспериментов рекомендуется определить индекс кумуляции фармакологического вещества, т. е, отношение ЛД,д при однократном введении к ЛДд" при кратном введении. Для этой цели можно использовать различные методы, основанные на учете гибели животных при повторном введении фармакологического вещества.

5: ИЗУЧЕНИЕ<ХРОНИЧЕСКОй>ТОКСИЧНОСТИ

5.1. Общие положения

Целью хронических токсикологических экспериментов является характеристика степени повреждающего действия фармакологического вещества при его длительном введении, выявление наиболее чувствительных органов и систем организма, а также исследование степени обратимости вызываемых им повреждений.

Продолжительность введения фармакологического вещества при изучении хронической токсичности зависит от предполагаемой длительности при применении в клинике (см. таблицу).

5.2. Вид и количество экспериментальных животных

Хроническую токсичность изучают не менее, чем на 2-х видах животных. Желательно использовать животных, на которых был получен терапевтический эффект. Обычно хронические эксперименты проводят на крысах, кроликах, морских свинках и собаках.

Если воспроизведенное фармакологическое вещество исследуют параллельно с его оригинальным фирменным аналогом (стандартное лекарственное вещество), изучение хронической токсичности можно ограничить экспериментами на грызунах (крысах, кроликах и др.).

Группы подопытных -животных формируют отдельно из самок и самцов. Группы мелких лабораторных животных должны содержать не менее 10 особей, крупных животных - не менее 4-х.

5.3. Пути введения фармакологического вещества.

Основным способом введения фармакологического вещества является способ, рекомендованный для клинического изучения. Фармакологическое вещество, предназначенное для применения внутрь, вводят лабораторным животным через зонд в желудок или закладывают на корень языка, т. к. это обеспечивает более точное дозирование, чем добавление фармакологического вещества в корм. Количество фармакологического вещества, получаемого животным за один прием, рассчитывают на единицу массы тела животного в пересчете на действующее вещество, (можно вести расчет на единицу поверхности тела). Фармакологическое вещество вводят в виде субстанции и той лекарственной формы, которая будет передана в клинику.

5.4. Исследуемые дозы.

Хроническую токсичность фармакологического вещества при его системном применении исследуют в двух-трех (как правило, в трех) дозах. При выборе доз руководствуются результатами, полученными при исследовании острой токсичности фармакологического вещества, его способностью вызывать кумулятивный эффект, а также максимальными суточными дозами, в которых фармакологическое вещество рекомендовано для клинического изучения.

Введение высшей дозы предполагает выявление возможных токсических эффектов и гибель части животных. Эта доза может быть рассчитана с учетом ЛДдд, полученной при изучении острой токсичности исследуемого вещества для данного вида лабораторных животных. Минимальная доза должна быть близка к терапевтической дозе, рекомендуемой для клинического изучения. Третья доза является промежуточной. При постановке экспериментов обязательно наличие контрольной группы животных, содержащихся в таких же условиях, как и подопытные, и получающих вспомогательные ингредиенты, входящие в состав исследуемой лекарственной формы фармакологического средства, тем же способом, при котором изучают токсичность самого вещества.

Фармакологические вещества, предназначенные для ежедневного применения у человека, вводят экспериментальным животным 7 дней в неделю.

5.5. Наблюдение за животными и регистрация картины интоксикации.

На протяжении всего опыта животные должны находиться под ежедневным наблюдением; отмечают потребление корма и воды, состояние волосяного покрова и слизистых оболочек, поведение. 1 раз в неделю животных взвешивают, регулярно (в опыте продолжительностью до 1 мес. - не менее 2 раз, при более длительном исследовании - не менее 3 раз) исследуют функциональное состояние сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной, выделительной и пищеварительной систем, изучают морфологические и биохимические показатели крови. Методы исследования для оценки функционального состояния органов и систем организма выбирает исследователь: они должны быть современными и достаточно чувствительными, чтобы обеспечить регистрацию признаков возможного повреждающего действия изучаемого фармакологического вещества.

Примерная программа оценки токсичности фармакологического вещества

представлены в приложении 1.

Все животные, погибшие в течение опыта, подвергаются вскрытию для установления характера повреждающего действия фармакологического вещества. После окончания введения фармакологического вещества проводят максимально полное обследование экспериментальных животных с помощью гематологических, биохимических и физиологических тестов. Часть животных из каждой группы забивают для патомор-фологических исследований. Определяют массу органов и проводят их гистологическое исследование. За животными, оставленными в живых, проводят наблюдение в течение. 1 месяца, после чего их обследуют в том же объеме, что и животных, забитых сразу после окончания введения фармакологического вещества. Для исследования динамики развития возможной интоксикации периодически определяют изучаемые параметры. Опыты на мелких лабораторных животных проводят с таким расчетом, чтобы полученные результаты можно было подвергнуть статистической обработке.

При оценке изменений, наблюдаемых у животных в хроническом токсикологическом эксперименте, необходимо исключить возможность влияния всех побочных факторов, не связанных с приемом препарата (заболевание животных, их питание, содержание и т. п.).

Могут возникнуть спонтанные изменения гемо-грамм, биохимических показателей и анатомических характеристик, которые следует учитывать при объяснении результатов. Не следует пренебрегать необъясненными данными, их надлежит подвергнуть дальнейшему изучению.

В ряде случаев в дополнение к указанным выше методам может потребоваться применение электронной микроскопии, гистохимических, авторадиографических и других методов исследования.

Патологические изменения, возникающие у животных после введения высоких доз фармакологического вещества, дают ценную информацию для характеристики его токсических свойств, однако эта информация должна быть подвергнута тщательному анализу и полученные результаты следует рассматривать в качестве предупреждения, а не противопоказания для клинических испытаний. ' - :

При решении вопроса о возможности передачи препарата на клиническое изучение исследователь должен учесть следующие факторы:

1. Терапевтическую широту фармакологического вещества, т. е. соотношение минимальной токсической и терапевтической доз. ;

2. Характер и обратимость выявленной патологии. ;

Заключение должно содержать суждения исследователей о степени опасного острого и хронического отравления на основании проведенных исследований, прогноз возможных побочных реакций и необходимых ограничений, при клинических испытаниях,

Результаты доклинических токсикологических исследований фармакологического вещества являются частью материалов, оцениваемых в аспекте пользы и риска при разрешении клинических испытаний.

Схема отчета об исследовании общетоксического

действия фармакологического вещества

Отчет о доклинических исследованиях общетоксического действия фармакологических веществ должен содержать следующие разделы: :

Введение

(цель и задачи исследования, физико-химические константы изучаемого вещества и его готовых лекарственных форм).

Материалы и методы.

Результаты изучения острой токсичности субстанции и лекформы, кумулятивных свойств и хронической токсичности субстанции на мелких лабораторных 'животных и готовых лекарственных форм на крупных животных.

Заключение, в котором указываются возможные побочные эффекта и ограничения для проведения клинических испытаний. Отчет должен быть подписан руководителем подразделения и исполнителями и оформлен в соответствии с действующим ГОСТом для оформления отчетов о научно-исследовательской работе.

Приложение 1

Перечень рекомендуемых тестов

Приложение 2

Максимально допустимые количества жидкости в мл для некоторых видов лабораторных животных в зависимости от пути введения

Приложение 3

Соотношение между массой и площадью поверхности тела человека и экспериментальных животных

Приложение 4

Возраст и масса взрослых животных, используемых для определения острой токсичночти