Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья
Журнал 'Цитокины и воспаление', 2016, № 1
Особенности проведения клинических исследований биотехнологических лекарственных препаратов. Клинико-фармакологические исследования
Ж.И. Авдеева, А.А. Солдатов, Н.А. Алпатова, Ю.В. Олефир, В.А. Меркулов, В.П. Бондарев, В.Д. Мосягин
Обзор посвящен вопросам, касающимся особенностей проведения клинических исследований лекарственных препаратов, полученных с использованием биотехнологических методов. Отмечена важность аспектов, связанных с обеспечением стабильности технологического процесса, внутрипроизводственного контроля, для обеспечения качества выпускаемого лекарственного препарата, безопасности и эффективности его клинического использования. Несмотря на то, что общие принципы проведения научно обоснованных клинических исследований всех лекарственных препаратов относятся ко всем биологическим препаратам, имеется ряд особенностей, которые касаются только биотехнологических лекарственных препаратов. Так, данные доклинических исследований по оценке иммуногенности на животных, как правило, не могут быть использованы для прогнозирования иммуногенности биотехнологических препаратов при их клиническом применении, поскольку белки и полисахариды указанных препаратов являются чужеродными для животных и вызывают у них развитие иммунного ответа. Данные, полученные в группе здоровых добровольцев, не позволяют полностью прогнозировать безопасность и эффективность применения препарата у пациентов, в случае проявления их мишень-опосредованных эффектов. Оценка фармакокинетических параметров пептидных или белковых препаратов имеет ограничения, связанные с методическими особенностями выполнения анализа, поскольку определение белка проводится в сложной биологической матрице с использованием иммунологических методов. Развитие нежелательного иммунного ответа при клиническом применении биотехнологических лекарственных препаратов может сопровождаться формированием антител, специфичных к активному компоненту препарата, присутствие которых влияет на параметры фармакокинетики и фармакодинамические свойства препарата. (Цитокины и воспаление. 2015. Т. 15. № 1. С. 28–37.)
Ключевые слова: биотехнологические лекарственные препараты, клинические исследования, фармакокинетика, фармакодинамика, оценка иммуногенности, рекомбинантные белки, моноклональные антитела.
В клинической практике в настоящее время широко и успешно используются биотехнологические лекарственные препараты, действующим веществом которых являются рекомбинантные белки, их производные, моноклональные антитела (МкАТ), модифицированные МкАТ, слитные белки (fusion proteins). Источником получения действующего вещества являются клетки-продуценты, в геном которых встроен ген, кодирующий продукцию целевого белка.
Процесс производства биотехнологических лекарственных препаратов является крайне сложным. Он характеризуется значительной вариабельностью используемых исходных материалов, сложными этапами наработки и очистки целевого продукта, включающего процесс ферментации, выделения и очистки белка, продуцируемого генетически модифицированными клетками, сложные этапы многоступенчатой хроматографической очистки, стерилизующую фильтрацию, этап внесения вспомогательных веществ, розлив и хранение препарата. На любом из этапов технологического процесса возможно изменение молекулярной структуры белка, формирование модификаций, появление изоформ, качественных и количественных различий в содержании родственных соединений и примесей, связанных с продуктом или процессом производства. Такие изменения возможны как на этапах наработки активной фармацевтической субстанции, очисти целевого белка в процессе производства, так и при хранении или транспортировании лекарственного препарата [1, 15, 20, 26, 28, 31, 34].
Особую значимость для биотехнологических лекарственных препаратов имеют вопросы, связанные со стабильностью экспрессирующей конструкции, генетических и фенотипических характеристик системы хозяин/вектор, системой банков клеток, оценкой полноты инактивации или удаления возможной контаминации в процессе производства активной фармацевтической субстанции [5, 6, 9, 27, 30].
Соблюдение регламентированных условий производства, контроль используемого сырья и материалов, а также промежуточных продуктов на критических этапах технологического процесса, использование адекватных аналитических методик при проведении анализов позволяет обеспечить стабильность условий производства, а также однородность характеристик получаемого лекарственного препарата [25, 26, 34]. В связи с этим при разработке биотехнологических лекарственных препаратов вопросы производства и обеспечения их качества являются важнейшими, наряду с доклиническими и клиническими исследованиями, поскольку качество таких препаратов определяется условиями производства и лежит в основе обеспечения безопасности и эффективности при последующем их клиническом применении.
Начальный этап разработки биотехнологического лекарственного препарата включает характеристику физико-химических и биологических свойств препарата с оценкой первичной структуры и конформации белковых молекул, определение проявлений специфической биологической активности препарата [1, 9, 15, 20].
Основной целью следующего этапа — этапа доклинических исследований — является получение информации о требуемой фармакодинамической активности и потенциальной способности вызывать непредвиденные и нежелательные реакции. Традиционные подходы к изучению фармакодинамики (ФД), безопасности и токсикологических характеристик, рекомендованные для химических лекарственных средств, имеют ограниченное значение для биотехнологических лекарственных препаратов. Это обусловлено тем, что указанные препараты обладают уникальными особенностями, включая многообразие молекулярного строения, разнообразные биологические свойства, в т. ч. видовую специфичность, иммуногенность и непредсказуемое плейотропное действие.
Указанные свойства биотехнологических лекарственных препаратов создают определенные проблемы в отношении оценки результатов доклинических исследований, полученных на животных. Например, определенные белки (в т. ч., интерфероны) обладают выраженной видовой специфичностью, в связи с чем человеческий белок обладает значительно большей фармакологической активностью в организме человека по сравнению с белками животных. Кроме того, человеческие белки, являясь чужеродными для животных, часто вызывают у них иммунологический ответ, проявления которого могут в конечном итоге изменить биологическое действие препарата и явиться причиной проявления токсичности (например, вследствие формирования иммунных комплексов). Подобная токсичность имеет малую прогностическую значимость в отношении безопасности препарата при его применении у человека. Сформировавшиеся антитела также могут нейтрализовать биологическое действие препарата и проявления токсических эффектов, что может не позволить адекватно оценить токсические свойства препарата [4, 12, 16, 32].
Основные задачи доклинических исследований заключаются в определении первоначальной безопасной дозы и последующей схемы увеличения дозы лекарственного препарата при введении человеку; выявлении потенциальных органов-мишеней для токсического воздействия препарата и установлении обратимости проявлений токсичности; определении параметров безопасности препарата для их последующего мониторинга в ходе клинического исследования.
Анализ результатов оценки качества лекарственного препарата и совокупной оценки доклинических результатов исследований позволяет рассмотреть возможность проведения дальнейших клинических исследований.
Все клинические исследования биотехнологических лекарственных препаратов, так же как и других лекарственных препаратов, должны проводиться в соответствии с принципами Надлежащей Клинической Практики (GCP). Общие рекомендации по проведению клинических исследований отражены в соответствующих руководствах [7, 8, 21, 24]. Основные положения, лежащие в основе проведения клинических исследований всех лекарственных препаратов, относятся и к биологическим препаратам, тем не менее, имеется ряд особенностей, которые касаются только биотехнологических препаратов. Данный аспект нашел отражение в ряде отечественных и международных (ЕМА, ICH, FDA, ВОЗ) документов [9, 10, 16, 17, 20].
Клинико-фармакологические исследования. Фаза I.
Начальные исследования безопасности и переносимости
Начальные исследования безопасности и переносимости являются первыми исследованиями применения лекарственного препарата у человека, проводимыми после завершения основных доклинических исследований. Обеспечение безопасности участников клинического исследования является первостепенной задачей при проведении первых клинических исследований. Такие исследования следует проводить с участием небольшого числа субъектов исследования, которыми могут быть здоровые добровольцы или пациенты. Биотехнологические препараты, которые разработаны для связывания целевой мишени или рецептора, присутствующих только у пациентов, обычно изучают в предполагаемой целевой популяции [18, 21, 22].
Начальные исследования безопасности проводятся с целью выявления общих нежелательных реакций, переносимости предполагаемого диапазона доз и потенциального действия препарата. Конечной целью этих исследований является получение достаточного количества данных относительно безопасности и фармакокинетики (ФК), на основании которых разрабатывается программа дальнейших клинических исследований фазы II.
С клинической точки зрения биотехнологические препараты имеют ряд особенностей, которые не типичны для низкомолекулярных лекарственных препаратов, получаемых путем химического синтеза, поэтому они должны быть учтены при проведении начальных клинических исследований, связанных с оценкой безопасности.
Во-первых, данные доклинических исследований не могут полностью служить для прогнозирования безопасности применения препарата у человека. Это обусловлено тем, что лекарственные препараты, получаемые с использованием технологии рекомбинантной ДНК, обычно содержат чужеродные для животных белки и полисахариды, поэтому данные по оценке иммуногенности на животных, как правило, не могут быть использованы для прогнозирования иммуногенности при его клиническом применении. Т. е. у испытуемых видов животных может развиться реакция на препарат, тогда как у человека реакция будет отсутствовать или при отсутствии реакции у животных возможно развитие серьезных нежелательных реакций у людей [4, 6, 10, 12, 16, 20, 32].
Во-вторых, данные, полученные в группе здоровых добровольцев, не позволяют с высокой степенью достоверности прогнозировать безопасность/эффективность применения препарата у пациентов, например, в случае использования лекарственных препаратов МкАТ, которые проявляют мишень-опосредованный эффект.
При первом применении лекарственного препарата у человека следует учитывать факторы риска, связанные с механизмом действия препарата, особенностями антигена-мишени, а также соответствием/релевантностью животных моделей, используемых при доклинических исследованиях, с целью прогнозирования развития тяжелых побочных реакций. Так, при первом клиническом применении препарата TGN1412 (препарат МкАТ, специфичных к CD28), наблюдалось развитие серьезных реакций, обусловленных массивным высвобождением провоспалительных цитокинов — синдром «цитокинового шторма» [22, 37]. В процессе проведения двойного слепого рандомизированного плацебо-контролируемого исследования I фазы 13.03.2006 года шести здоровым мужчинам добровольцам был введен препарат TGN1412 (Лондон, Великобритания). Через 1 ч после введения отмечено развитие сильной головной боли, боли в поясничной области, миалгии. Позднее наблюдались тошнота, рвота, диарея, лихорадка, что сопровождалось беспокойством, тахикардией, снижением артериального давления, развитием острой дыхательной недостаточности, нарушением функции почек. У большинства добровольцев, участников исследования, был диагностирован синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром). Пять из шести пациентов были помещены в отделение реанимации для проведения искусственной вентиляции легких. При лабораторном исследовании у пациентов через 1 ч после введения препарата отмечено значительное повышение уровня фактора некроза опухоли альфа (TNFα), через 4 ч — интерферона гамма(IFNγ), IL-2, IL-6 и IL-10.
Возможность развития синдрома «цитокинового шторма» не была прогнозирована на основании результатов исследования на животных, поскольку при проведении доклинических исследований на мышах чистых линий токсичные и провоспалительные эффекты препарата не были выявлены, за исключением транзиторно развивающегося лимфоцитоза.
В связи с этим сделано заключение, что клиническое применение биотехнологических лекарственных препаратов требует расширенных мер по обеспечению безопасности, которые требуют строгой последовательности включения участников в клиническое исследование с четкими правилами остановки исследования, а также чрезвычайно внимательный расчет дозы препарата при его первом применении у человека [18, 35].
Токсичность большинства лекарственных препаратов, получаемых с использованием биотехнологических методов, связана с их направленным механизмом действия, поэтому относительно высокие дозы могут вызвать нежелательные реакции, которые являются проявлением их избыточной фармакологической активности. Выбор дозы должен быть обоснован с учетом характеристики взаимосвязи «доза–ответ», полученной при проведении доклинических фармакокинетических /фармакодинамических исследований на релевантной модели животных или in vitro.
Фармакогеномика
Читайте статью целиком
в печатной версии журнала!
Содержание | Следующая статья | Предыдущая статья
|
Начата подписка на 2016 год!
Обновление на книжной полке: компакт-диск Цитокины и воспаление, 2008 год.
|
![[О компании] Издательство 'Цитокины и воспаление' - Журнал 'Цитокины и Воспаление'](/images/Logo.gif){kind=logo}
