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确保药物安全:了解临床前药物开发中的一般毒性试验

2023-03-24
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一般毒性试验指给实验动物进行不同途径、不同期限的染毒,综合检测各种毒性终点的实验。与一般毒性试验容易混淆的是特殊毒性试验,特殊毒性试验指的是致突变、致癌、致畸的毒性试验。

一般毒性试验的意义

了解药物对机体产生急性毒性的主要依据,是毒理学研究中最基础的工作;

观察药物的毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官,了解药物的毒性机制;

确认药物毒性造成的损伤是否有可逆性;

研究重复接触受试物毒性作用的剂量-反应(效应)关系,从初步了解到确定未观察到有害作用的剂量(NOAEL)和其观察到有害作用的最低剂量(LOAEL),为制定人类接触的安全限量提供参考值;

确定不同动物物种对受试物的毒效应的差异,为将研究结果外推到人提供依据。

美迪西的一般毒性试验包括急性毒性试验、重复剂量毒性试验(短期毒性试验)、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验。其中亚慢性毒性试验和慢性毒性试验也就是项目中常说的长期毒性试验。

一般毒性试验离不开实验动物的贡献,非临床实验动物的种属分为啮齿类(大鼠、小鼠、豚鼠、家兔)和非啮齿类(狗、猴)。根据实验动物选择的基本原则,实验动物最好满足以下四点:毒性反应与人最接近、易于饲养和操作、自然寿命不太长、经济并易于获得。由于老鼠与人类的基因相似度高、且繁殖期短、环境适应力强,是非临床实验动物的首选。比较常见的实验老鼠品种有:大鼠中的Sprague-Dawley(SD)和Wistar,小鼠中的昆明种(KM)、ICR(美国癌症研究所,Institute of Cancer Research)、NIH、BALB/C。

美迪西拥有符合GLP标准的鼠房、犬房、猴房,能够承接啮齿类和非啮齿类动物的非临床一般毒性试验,曾与美国MPI合作,学习并继承了MPI的质量管理体系/SOP,实施全面的质量控制措施,采用三级QC管理方式,应用先进的数据管理软件系统,项目经验丰富。

最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮肤和注射途径。除了常见的PO、IV等给药途径。美迪西还建立了可以做喷雾剂药物毒理试验的吸入给药平台、眼科给药平台、皮肤给药平台、舌下给药平台、幼龄动物评价平台、抗体、疫苗、ADC、CAR-T细胞治疗等生物创新药的整合评价技术平台。

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细胞免疫治疗药物平台

急性毒性试验

急性毒性是指实验动物一次或24小时内多次接触一定剂量试验品,在短期内所产生的损害健康的作用和致死效应,观察指标包括一般行为和外观改变、大体形态变化以及死亡效应。如果试验品的毒性低,一次最大染毒不足以充分了解急性毒性的作用,则会采用24小时内多次染毒的手段,染毒次数不超过3次,每次间隔至少4小时。急性毒性的观察时间不同于给药时间那样短,一般为14天,如果有必要甚至可以延长至14天以上。

急性毒性试验一般测定最大给药量、最大无毒性反应剂量、最大耐受量、致死量等反应剂量,得到的结果有助于找到药物的最佳使用浓度。近年来为了响应国际上保护试验动物的号召,减少实验动物可以避免的痛苦,提出了以“优化refinement、减少reduction、取代replacement”为中心思想的3R原则——急性毒性替代试验,通过优化试验方法或者用组织模型替代动物模型的方式来减少实验动物的痛苦。

重复剂量毒性试验

重复剂量毒性研究的主要目标是表征在指定时间内重复每日给药或暴露于某种物质而发生的不良毒理学影响,直到测试物种的预期寿命(在动物研究中通常为 3 周至 2 年)。

重复给药毒性试验原则上至少应设低、中、高 3个剂量组,以及1个溶媒(或辅料)对照组,必要时设立空白对照组和/或阳性对照组;高剂量原则上使动物产生明显的毒性反应,低剂量原则上相当或高于动物药效剂量或临床使用剂量的等效剂量,中剂量应结合毒性作用机制和特点在高剂量和低剂量之间设立,以考察毒性的剂量-反应关系。

亚慢性毒性试验

亚慢性毒性是指实验动物连续多日接触较大剂量的外来化合物所出现的中毒效应。所谓较大剂量,是指小于急性LD50的剂量,试验周期一般为90天。亚慢性毒性试验的目的,主要是探讨亚慢性毒性的阈剂量或阈浓度和在亚慢性试验期间未观察到毒效应的剂量水平,且为慢性试验寻找接触剂量及观察指标。

亚慢性毒性其实远比人们想象得要更加常见。举几个历史上有名的例子:拿破仑在滑铁卢战败后被放逐囚禁后死去,法医发现他的头发中坤含量超过正常人的13倍,原来囚禁房间里的墙壁用的是含砒霜的墙纸,一代枭雄拿破仑就这样死于慢性坤中毒。在几百年前,用来化妆美白的铅粉也是导致大量贵族中毒死亡的元凶。

这是亚慢性毒性的蓄积作用(accumulation),当试验品连续、反复被摄入,且吸收总量超过代谢总量时,毒性就会在体内逐渐增加,蓄积在血浆蛋白、脂肪组织、肝脏、肾脏、骨骼等器官内,长期危害身体健康,严重时甚至导致死亡。

美迪西的药物安全性评价可以开展涵盖多毒性终点的系统评价服务,并拥有国际认可的病理学研究支持我们的安全性评价研究。除研究试验外,美迪西的临床前药理及毒理研究团队配备有专业的SEND格式转换团队,建立了在软件、技术、规范、素质等各方面全面成熟的SEND数据转换平台,实现精准地数据转换,为电子数据的提交提供良好环境。仅2020年,就已帮助客户完成了14项SEND数据转换项目,其中3个新药项目已经获得了美国FDA的临床许可。

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