Подходы к дизайну исследования фармакокинетики лекарственных средств в доклинических исследованиях (обзор)

ВВЕДЕНИЕ

Фармакокинетика (ФК) — раздел фармакологии, изучающий процессы абсорбции, распределения, метаболизма и выведения (adsorption, distribution, metabolism, excretion, ADME). В настоящее время исследования ФК являются ключевыми при разработке лекарственного препарата (ЛП). Как самостоятельный раздел фармакологии ФК была выделена в 1930-х гг., однако до 1960-х гг. рассматривалась исключительно в качестве академической дисциплины, не имеющей прикладного значения. Впервые практическая значимость ФК была показана при разработке математической модели оптимального режима применения сульфаниламидов, позволившей сократить количество нежелательных реакций [1].

Доклинические фармакокинетические данные должны быть включены в состав регистрационного досье на лекарственные препараты (модуль 4, «Доклинические исследования»)¹. На основании подобных данных может быть проведен скрининг биологически активных молекул, оптимизация лекарственных форм (ЛФ), а также сделан прогноз потенциальных лекарственных взаимодействий [2]. Совокупность знаний о ФК, фармакодинамике (ФД) и токсичности позволяет выбрать ЛП с благоприятным фармакологическим профилем, определить оптимальные пути введения и схемы дозирования препаратов в клинической практике, а также дает понимание поведения действующего вещества (ДВ) в организме [3][4].

Дизайны ФК-эксперимента могут значительно различаться в зависимости от конечной цели исследователя: скрининговое исследование соединений, изучение ФК в ходе разработки ЛФ, изучение возможного фармакокинетического взаимодействия или регистрационные исследования ЛП. Для алгоритмизации возможных дизайнов исследования ФК необходимы сбор и систематизация имеющихся данных литературы.

Цель работы — анализ данных литературы, отечественных и зарубежных методических документов по доклиническому изучению фармакокинетики лекарственных средств для выбора оптимальной стратегии сбора данных фармакокинетики на разных этапах жизненного цикла ЛП.

При подготовке работы использовали регуляторные документы Международного совета по гармонизации (International Council for Harmonisation, ICH), Европейского агентства по лекарственным средствам (European Medicines Agency, EMA), Евразийской экономической комиссии (ЕЭК), а также находящиеся в открытом доступе научные статьи, преимущественно опубликованные в период 2014–2024 гг. Поиск производили в электронных базах данных PubMed, Web of Science, РИНЦ (eLIBRARY.RU) и поисковой системе Google Scholar. Ключевые слова, использованные в поисковых запросах: фармакокинетика, доклинические исследования, ADME, биоаналитические методы и их переводные аналоги.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Общие аспекты

Подробные рекомендации по дизайну и объему изучения ФК лекарственных средств (ЛС) на этапе доклинических исследований (ДКИ) в рамках документов Евразийского экономического союза (ЕАЭС) в настоящее время отсутствуют. В Решении² в разделе 4.2.2 отмечено, что документы регистрационного досье по ФК-исследованиям включают результаты анализа всех процессов, происходящих с активным веществом и его метаболитами в живом организме, и охватывают изучение абсорбции, распределения, биотрансформации и выведения активного вещества и его метаболитов. Доклиническая оценка безопасности для регистрации ЛП должна включать доклинические ФК-исследования³. До начала клинических исследований (КИ) должны быть получены данные о системной экспозиции (токсикокинетике) на тех же самых видах животных, которые были использованы для изучения токсичности при многократном введении. Более подробные данные о ФК (включая сведения об абсорбции, распределении, метаболизме и выведении) у исследуемых видов животных должны быть доступны до назначения ЛП большому количеству субъектов или до начала III фазы КИ. Аналогичные требования содержит ICH M3 (R2)⁴: результаты исследований метаболизма и связывания с белками плазмы in vitro животных и людей следует оценивать до начала КИ. Сравнение метаболитов, образующихся у человека и животных, необходимо для оценки целесообразности проведения дополнительных испытаний, а также оценки вклада метаболита в общее действие ЛП: если метаболит характеризуется токсичностью и (или) его фармакологический эффект превышает 10%, то следует провести ФК-исследования этого метаболита. Такие исследования должны проводиться для поддержки КИ фазы III. Однако очевидно, что вклад метаболитов в фармакологическое действие необходимо оценить как можно раньше, т.к. метаболит может быть токсичным, обладать большим фармакологическим эффектом, что потребует его дополнительной характеристики и тестирования в ДКИ.

Результаты in vitro исследований связывания ДВ с белками, возможных путей метаболизма, проницаемости, а также оценка абсолютной биологической доступности (БД) вещества in vivo могут обосновать выбор ЛФ препарата и пути его введения, поэтому эти исследования необходимы уже на этапе фармацевтической разработки ЛП. Примером изучения ФК ДВ и оценки его абсолютной БД для обоснования разработки препарата для перорального введения является работа Г.Б. Колыванова и соавт. [5], в которой была оценена ФК кардиопротективного средства после однократного введения крысам внутривенно и внутрижелудочно. Установленная абсолютная БД позволила сделать вывод о возможности разработки ЛФ для приема внутрь.

В ICH S3B⁵ рассмотрены вопросы изучения распределения препаратов по органам и тканям; даны разъяснения, в каких случаях необходима оценка распределения при однократном и многократном введении ЛП. Оценку тканевого распределения и потенциала кумуляции большинства ЛП рекомендуется проводить после их однократного введения. Исследования при многократном введении оправданы в случае, если препарат характеризуется длительным периодом полувыведения, неполной элиминацией или имеет непредвиденную органную токсичность. В ICH S3B не конкретизируется, нужно ли проводить такие исследования активной фармацевтической субстанции (АФС) или ЛП и, в случае ЛП, на каком этапе разработки. Однако изучение процессов распределения необходимо для выявления органов и тканей с максимальным накоплением ДВ, детального изучения механизмов действия ЛС [6], а также создания систем адресной доставки ЛП или увеличения его биодоступности [7–9].

Наиболее подробно ДКИ ФК для различных групп препаратов (оригинальный препарат, воспроизведенный препарат, новая ЛФ препарата и др.) описаны в Руководстве по проведению доклинических исследований⁶, где выделена отдельная глава — «Методические рекомендации по проведению доклинических исследований фармакокинетики лекарственных средств». Однако в документе не указаны параметры оценки при скрининге новых молекул, перечень необходимых исследований АФС и ЛП на этапе разработки, а также объем исследования возможных ФК-взаимодействий.

В жизненном цикле ЛП можно выделить несколько этапов [10], часть которых подразумевает изучение доклинической ФК: синтез и скрининг молекул, оптимизацию структуры молекулы и технологии синтеза ДВ, доклиническую разработку ЛП (включая фармацевтическую разработку и ДКИ).

Синтез и скрининг молекул действующего вещества

Поиск новых молекул начинается с выбора белка-мишени, вовлеченного в патогенез определенного заболевания человека. Затем проводится поиск соединения, которое может связываться с белком-мишенью. Для дальнейшей разработки молекула-кандидат должна обладать достаточной биологической активностью, профилем безопасности, должны быть предварительно получены фармакокинетические данные. Стратегия разработки ЛС включает такие подходы, как высокопроизводительный скрининг, секвенирование генома, использование микрочипов ДНК, робототехника, миниатюризация и методы биоинформатики [11]. Наряду с оценкой фармакологической активности и изучением токсических свойств новых молекул, ФК занимает одно из ключевых мест в скрининге, т.к. процессы всасывания, распределения, метаболизма и выведения напрямую определяют судьбу кандидатов в ЛС [12]. На этапе скрининга проводят исследования процессов ADME in vitro (метаболическая стабильность в микросомах печени животных и человека, метаболизм в системе цитохромов Р450, растворимость и проницаемость через монослой клеток Caco-2, связывание с белками плазмы крови), а также исследования этих процессов in vivo в совокупности в живом организме [13–15]. Однако необходимо отметить, что многие исследования in vitro достаточно длительны и являются дорогостоящими, кроме того на данном этапе количества образца ДВ для исследования, как правило, не так много. Учитывая вышесказанное, а также то, что этап скрининга преодолевает только незначительное количество кандидатов, рационально минимизировать объем исследований ФК. Поскольку основной целью изучения ФК при скрининге молекул является установление зависимости фармакологического эффекта от системной концентрации вещества [13] и наиболее важными параметрами ФК на этом этапе являются скорость выведения препарата и прогнозирование его клиренса (CL) [10][16], достаточно получить предварительную ФК с несколькими временными точками в предполагаемом интервале дозирования на одном виде животных.

Минимальный объем исследований на этапе скрининга (табл. 1) включает оценку параметров ФК при двух путях введения: внутривенном (обеспечивает абсолютную БД) и ином, установленном в исследованиях ФД и (или) планируемом в клинической практике. Представленный дизайн позволяет валидировать биоаналитическую методику для определения ДВ и (или) его метаболитов в плазме крови или обосновать необходимость модификации методики (например, для повышения чувствительности). В случае если известна биологическая мишень молекулы и ее локализация специфична, необходимо исследование распределения в органы и ткани [17]. Результаты этого исследования можно использовать для оптимизации химической структуры соединения и выбора ЛФ будущего ЛП для получения благоприятного фармакокинетического профиля. В ряде случаев альтернативой подобным экспериментам может выступать компьютерное моделирование [18].

Оптимизация химической структуры и технологии синтеза действующего вещества

После выбора соединения-кандидата могут потребоваться исследования по оптимизации химической структуры (введение дополнительных функциональных групп, получение солей и т.д.), а также отработка технологии синтеза. На данном этапе оптимально параллельное проведение исследований ФК и ФД на одном виде животных для обеспечения прогностической ценности данных и построения релевантных ФД- и ФК-моделей [19]. Примером такого подхода может быть работа X. Zhang и соавт. [20], где была проведена оценка ФК и ФД субстанции рекомбинантного человеческого интерферона альфа-2b у китайских макак-резусов после изменения технологии ее очистки и продемонстрировано отсутствие значимого влияния изменений на изученные параметры.

При изменении химической структуры соединения ДВ необходимо дополнительное исследование ФД, ФК и токсичности модифицированной структуры. Оптимальным дизайном исследований по оценке модифицированной структуры может быть сравнительное исследование модифицированного и немодифицированного соединения-кандидата при однократном введении одним путем в одной дозе (табл. 1).

Доклиническая разработка лекарственного препарата

На этапе фармацевтической разработки и ДКИ изучение ФК позволяет оценить улучшение БД, разработать оптимальную ЛФ, обеспечить адресную доставку ДВ препарата, а также разработать воспроизведенный препарат с профилем безопасности и эффективности, сопоставимым с таковым у оригинального препарата. При выборе ЛФ препарата ведущей является биофармацевтическая концепция разработки ЛФ, основанная на создании ЛП с учетом фармацевтических факторов, таких как состав ЛП (в том числе вспомогательные вещества (ВВ)), вид ЛФ, путь введения, физико-химические свойства АФС, технологические условия производства [21], а также учитывающая результаты исследований, проведенных на этапе скрининга. При разработке ЛП в ЛФ для перорального приема безусловно важно понимание степени всасываемости вещества (его проникающей способности), стабильности в ЖКТ, что определяет выбор ВВ, также эта информация важна на этапе разработки воспроизведенных препаратов с точки зрения возможности проведения процедуры биовейвер.

Проведение экспериментов in vitro в ходе ДКИ регламентируется Решением Совета ЕЭК⁷. Примером использования информации о ФК для выбора оптимальной технологии и ЛФ для обоснования пути введения могут служить работы [22–25]. Так, в работе [22] авторы показали, что БД фтортиазинона из твердой дисперсионной формы при внутрижелудочном введении крысам гораздо выше по сравнению с кристаллической формой, что дало основание считать ее более подходящей для дальнейшей разработки лекарственной формы. Авторы работы [23] доказали, что БД куркумина при пероральном введении в виде микроэмульсии увеличивается, кроме того, при этом повышается проникновение его в головной мозг. В работе [24] показана перспективность использования нановезикулярных носителей для увеличения БД ропинирола. Авторы работы [25] определили абсолютную БД нового противопаркинсонического средства после внутрижелудочного введения мышам, которая составила 10–16%, что позволило говорить о потенциальной возможности разработки лекарственной формы для приема внутрь.

Для определения оптимального состава или пути введения будущего препарата на этапе фармацевтической разработки достаточно проведения сравнительного изучения ФК с определением концентрации ДВ только в крови (дизайн аналогичен исследованию оптимизированной молекулы, табл. 1), т.к. на данном этапе важно определить фармакокинетические преимущества/особенности того или иного состава или пути введения. При разработке сложных ЛФ необходимы более обширные исследования ФК, поскольку ЛФ могут менять не только БД, но и распределение ДВ в органы и ткани. Так, для липосомальных ЛФ, согласно Решению⁸, уже на этапе фармацевтической разработки рационально оценить и распределение в органы и ткани, что подтвердит ее успешность (в случае отрицательного результата потребуется доработка ЛФ). При разработке блок-сополимерных мицеллярных форм ФК может значительно меняться в зависимости от скорости CL мицелл и их диссоциации, а также скорости высвобождения ДВ из мицеллы. Аналогично меняется ФК ЛС в форме наночастиц, что учтено в Рекомендации⁹. Указано, что ФК подобных ЛП требует характеристики in vivo с оценкой ФК параметров как для общего, так и свободного ДВ в крови при разных дозах, определения путей метаболизма и оценки лекарственных взаимодействий. Также необходимо установить распределение в органы и ткани, значимые для клинического назначения, и пути введения препарата. Рекомендовано сравнивать ФК блок-сополимерного мицеллярного ЛП и его ДВ, вводимого в чистом виде, для подтверждения эффективности ЛФ. Для вводимых внутривенно препаратов такого рода может потребоваться оценка взаимодействия блок-сополимерных мицелл с белками и клетками крови, поскольку эти факторы способны влиять на распределение, стабильность и безопасность ЛС.

После выбора ЛФ следует провести комплекс исследований ФК, необходимых и достаточных для регистрации ЛП. Общая схема доклинического изучения ФК на предрегистрационном этапе приведена на рисунке 1. Объем исследований в зависимости от природы ДВ, его изученности и выбранной ЛФ может значимо отличаться.

Оригинальный ЛП. При регистрации препарата должны быть предоставлены данные о ФК, полученные как in vitro, так и in vivo.

В регистрационное досье на ЛП должны быть включены отчеты о следующих исследованиях in vitro: связывание ДВ с белками плазмы, метаболизм в печени и лекарственные взаимодействия ДВ¹⁰. Исследования in vitro целесообразно проводить с использованием тест-систем, полученных от человека, нежели тест-систем животного происхождения. Такие исследования могут быть выполнены параллельно с фармацевтической разработкой ЛП на субстанции ДВ.

Регистрационное досье на ЛП включает результаты исследований in vivo всех процессов, происходящих с ДВ и его метаболитами в живом организме. Программа исследований ФК должна обеспечивать возможность сравнения результатов, полученных в эксперименте на животных и человеке, а также экстраполяцию на человека результатов изучения ФК, полученных на животных моделях¹¹.

Подробно объем и дизайн исследований фармакокинетики оригинального ЛС описан в Руководстве¹² (рис. 2). Исследования ФК проводят, как правило, на здоровых животных одного пола. В ряде случаев существует необходимость изучать ФК и на животных с моделью патологического процесса (например, при изучении противоопухолевых ЛП).

В качестве экспериментальных моделей для исследований ФК как новых, так и уже известных ДВ чаще всего используют крыс [26][27], кроликов [28–30], реже используют животных других видов (собак [31], обезьян [32]). При проведении комплексных фармакологических исследований допускается использование мышей, морских свинок и кошек¹³. Выбор конкретных тест-систем (крысы, кролики, собаки, приматы) должен проводиться с учетом релевантности модели для конкретного ДВ [33], учитывать особенности метаболизма у разных видов животных [34] и отвечать требованиям дизайна планируемого исследования. Например, при исследовании высоких доз ЛП, необходимости введения ЛП полностью или получения большого количества биологических образцов в течение длительного периода времени требуется использование в эксперименте животного более крупного вида или более высокой организации [35].

Требования к количеству видов животных (не менее двух) при изучении оригинального препарата обоснованы необходимостью выявить возможные межвидовые различия в ФК препарата и наиболее точно экстраполировать значения ФК-параметров на человека за счет выявления общих закономерностей и различий в ФК веществ у экспериментальных животных [30][36].

Минимальное количество животных в группе, вводимых в эксперимент, — 5 (при реализации дизайна «одно животное — одна точка») или 6 (при условии отбора проб на всех временных точках от одной особи)¹⁴. В ряде исследований количество животных может быть увеличено [27][37], однако, как было показано при проведении ретроспективной оценки вариабельности параметров ФК [38], это не является оправданным, для изучения ФК на этапе ДКИ требования Руководства по проведению доклинических исследований лекарственных средств к количеству животных в группе являются достаточными.

Для внесения информации в регистрационное досье изучение ФК проводят на животных одного пола (как правило, самцах). Однако известно, что такие фундаментальные ФК-параметры, как клиренс (CL) и объем распределения (V), могут демонстрировать половые различия у самых разных видов животных: крыс, мышей, кроликов, хомяков и др. Например, различия в метаболизме лекарственных веществ у самцов и самок крыс часто являются результатом различий в экспрессии печеночных ферментов (цитохромы CYP2C11, CYP2C13 и CYP3A2 экспрессируются у самцов, тогда как CYP2C12 экспрессируется у самок) [39][40]. Необходимо отметить, что в ряде случаев установленные половые различия для животных не подтверждаются в клинике, однако фармакокинетические данные используют для оптимизации дозы в других доклинических исследованиях [41].

Для оригинальных ЛП необходимо изучение линейности ФК, т.к. это позволяет оценить предсказуемость изменения концентрации ДВ или его основного метаболита, обладающего фармакологическим действием, в крови в ответ на изменение вводимой дозы препарата [42–45]. Нелинейная ФК встречается достаточно часто и возникает, когда концентрации ДВ превышают возможности тех биологических объектов (ферментов, субстрата, рецепторов), которые отвечают за всасывание, распределение, метаболизм и выведение [1].

Изучение ФК при многократном введении ЛП позволяет прогнозировать возможную кумуляцию, изменение характера выведения и уровня стационарной концентрации ДВ в пределах интервала дозирования [46], а также оценить возможный вклад индукции метаболизма в изменение ФК [47].

Поскольку в состав ЛП помимо ДВ входят вспомогательные вещества, которые потенциально могут менять ФК ДВ, большую часть исследований корректнее выполнять непосредственно на ЛП. Если в состав ЛП введено ВВ, которое используют впервые, токсикологические и ФК исследования проводят в обязательном порядке¹⁵.

Воспроизведенный ЛП. В Решении Совета ЕЭК¹⁶ указаны требования к представлению информации в модуле 4 регистрационного досье на ЛП. В случае если воспроизведенный ЛП соответствует критериям, указанным в правилах проведения исследований биоэквивалентности ЛП, то необходимости в определении БД нет. В случае если ДВ воспроизведенного ЛП представляет собой производное ДВ ранее зарегистрированного ЛП, то можно представить литературное или экспериментальное подтверждение отсутствия изменений в ФК. Если таковые отсутствуют, то такое ДВ следует рассматривать как новое оригинальное ДВ.

Таким образом, необходимо литературное или экспериментальное подтверждение отсутствия изменений в ФК. При ДКИ воспроизведенного ЛП достаточно проведения сравнительного исследования с оригинальным ЛП на одном виде животных с анализом ДВ только в крови¹⁷. Дизайн такого исследования приведен в таблице 2.

Гибридный ЛП. При разработке гибридного ЛП, как правило, происходят изменения ДВ, показаний к применению, дозировки, лекарственной формы или пути введения по сравнению с оригинальным препаратом.

Изменение ЛФ ЛП при сохранении аналогичного пути введения, а также изменение ЛФ и пути введения влечет за собой качественное и количественное изменение состава ВВ, что в ряде случаев может приводить к изменению ФД, ФК и профиля токсичности препарата. Классическим примером влияния замены ВВ является увеличение БД фенитоина при замене сульфата кальция на лактозу в капсулах, что вызвало вспышку отравления препаратом в 1968 г. в Австралии [48], более поздние исследования также показали несовместимость фенитоина с рядом ВВ, входящих в состав препарата [49].

В настоящее время взаимодействию действующих веществ и ВВ уделяют пристальное внимание [50][51], однако степень, в которой эти взаимодействия могут изменять биодоступность ДВ, не во всех случаях возможно спрогнозировать только по результатам испытаний in vitro (например, тест «Растворение»). В каждом конкретном случае это будет определяться такими факторами, как доза, терапевтический диапазон, место абсорбции, проницаемость и растворимость молекулы, а также метаболизмом, выведением, возможностью деградации в месте абсорбции [52]. Для новых ЛФ гибридных препаратов рекомендовано проведение изучения ФК/абсорбции, распределения, метаболизма и элиминации ДВ, поскольку при таких изменениях важно оценить форму фармакокинетической кривой и значение AUC¹⁸. Целью исследования новой ЛФ гибридного ЛП является оценка ее преимуществ, объем исследований аналогичен исследованиям воспроизведенного ЛП (табл. 2). Сравнивать новую ЛФ следует с уже существующей и оценивать относительную или абсолютную (при внутривенном пути введения) БД¹⁹. При изменении пути введения так же, как и в случае с новой ЛФ, рационально провести сравнительное изучение фармакокинетики. При изменении пути введения необходимо получать данные, характерные именно для нового пути введения: для офтальмологического пути введения — изучать распределение в тканях глаза; при создании препарата для введения в слуховой проход — изучать способность проникать через неповрежденную барабанную перепонку, для интраназального введения — оценивать проникновение в головной мозг, поскольку этот путь введения может обеспечить проникновение ДВ, минуя гематоэнцефалический барьер²⁰.

Комбинированный ЛП. При использовании новых фиксированных комбинаций известных ДВ, которые уже были исследованы, информация о собственных фармакокинетических исследованиях может отсутствовать в регистрационном досье, если такое решение обосновано результатами исследований токсичности и экспериментальных терапевтических исследований²¹. В случае комбинации зарегистрированных ДВ, которая не была ранее одобрена регуляторными органами в качестве комбинированной терапии, следует провести ДКИ или КИ фармакокинетических взаимодействий, а для комбинации, основанием фармацевтической разработки которой является ФК-взаимодействие, последнее следует экспериментально подтвердить²². В случае если ДВ исследованы и охарактеризованы ранее, то регистрационное досье их новой фиксированной комбинации может не содержать результатов ДКИ и КИ по отдельности.

Документ²³ оговаривает, что исследования ФК-взаимодействия в рамках ДКИ следует проводить на людях; ДКИ на животных могут быть проведены в случае, если нет значительных видовых различий, затрудняющих экстраполяцию результатов.

Таким образом, для комбинированных препаратов доклиническое изучение фармакокинетического взаимодействия в ряде случаев необходимо. Фармакокинетическое взаимодействие может проходить как на этапе всасывания, так и на этапе распределения, метаболизма и выведения [53], поэтому для некоторых комбинаций рационально определять ДВ не только в крови, но и в органах и тканях. Так, в работе [54] авторы при изучении комбинированного препарата Диоксазид показали, что комбинированное введение изониазида не влияет на БД диоксидина, однако наблюдали снижение концентрации изониазида в крови и увеличение его содержания в печени в сравнении с индивидуальным введением препарата в эквимолярных дозах. При оценке относительной БД и преимуществ комбинированного препарата могут быть использованы как субстанции ДВ комбинированного ЛП, так и зарегистрированные монопрепараты. Дизайн исследования ФК комбинированного ЛП приведен на рисунке 3.

Биологический ЛП. Перечень биологических ЛП включает широкий спектр препаратов различной природы, в связи с чем единой схемы проведения фармакокинетических исследований таких ЛП не существует. В соответствии с Решением²⁴ информативными являются фармакокинетические исследования при однократном и многократном введении ЛП, токсикокинетические исследования, исследования распределения в тканях на релевантных видах животных. Оценка соотношения введенного и элиминированного ЛП не является необходимой частью исследования. Примерами изучения ФК биологических препаратов на этапе ДКИ могут служить работы [55–57].

В Решении отмечено, что при использовании белков с радиоактивной меткой важно доказать, что материал с радиометкой сохраняет активность и биологические свойства, эквивалентные таковым у немеченного вещества²⁵. Получаемые данные может быть сложно интерпретировать из-за быстрого метаболизма белка in vivo или нестабильности связи радиоактивной метки с белком.

Значимой группой биопрепаратов являются ЛП на основе моноклональных антител, изучению которых посвящено сравнительно много публикаций. В отношении изучения их ФК авторы отмечают такие особенности, как возможности применения различных вариантов ВЭЖХ и, преимущественно, ИФА методов для анализа, а также длительная циркуляция этих молекул в организме [58–59]. Детализация объема ДКИ в отношении ФК в доступных работах не рассмотрена. Можно привести пример комплексного исследования, в котором ФК являлась лишь небольшой составной частью и его объем (внутривенное введение мышам в одной дозе, по 3 животных на временную точку) можно рассматривать только в аспекте первичной, предварительной оценки ФК нового лекарственного кандидата [60].

В случае генотерапевтических ЛП (ГТЛП) необходимо изучение биораспределения (персистенции²⁶, CL и мобилизации²⁷). При изучении персистенции допускается объединять исследования токсичности при однократном введении, фармакологической безопасности и исследования ФК²⁸. При исследовании биораспределения рекомендуется²⁹ провести анализ следующего набора органов и тканей / биологических жидкостей: головной и спинной мозг (шейный, грудной и поясничный отделы), печень, почки, легкие, сердце, селезенка, надпочечники, половые железы, ткани места введения и кровь. При отсутствии системного воздействия ГТЛП перечень исследуемых органов может быть сокращен [61]. В случае если в исследованиях специфической активности и токсичности используют различные виды лабораторных животных, то для оценки видовых различий и правильной экстраполяции результатов на человека биораспределение ГТЛП следует определять у каждого из видов, а также учитывать влияние модели заболевания. Продолжительность исследования биораспределения определяется как время до полного исчезновения обнаруживаемого сигнала или до достижения долгосрочного плато положительного сигнала. Следует помнить, что сигнал учитывают как в целевых, так и в нецелевых органах, а продолжительность обнаружения долгосрочного сигнала является предметом научного рассмотрения.

Стандартных исследований ФК ЛП на основе соматических клеток и препаратов тканевой инженерии не требуется. Однако если теоретическое обоснование в регистрационном досье на ЛП отсутствует, то необходимо изучить такие параметры, как жизнеспособность, долговечность, распределение, рост, дифференцировка и миграция клеток. В отношении соматотерапевтических ЛП и препаратов тканевой инженерии, синтезирующих активные биомолекулы, необходимо изучить распределение, продолжительность и объем экспрессии³⁰.

Отметим, что в некоторых работах, посвященных созданию генотерапевтических и соматотерапевтических препаратов, рассматриваются различные аспекты этого процесса: вопросы качества, истории регистрации, основные направления клеточной терапии, анализируются данные об одобренных лекарственных препаратах клеточной терапии и тканевой инженерии, оцениваются проблемы и перспективы их использования, но такие работы не содержат детализации ДКИ таких препаратов в целом и ФК в рамках ДКИ в частности [62–65].

Биоаналогичный ЛП. Решение о необходимости проведения сравнительных исследований ФК биоаналогичных препаратов принимают в каждом отдельном случае исходя из данных, полученных in vitro. Наличие потенциально значимых количественных различий в показателях качества между рассматриваемым биоаналогичным (биоподобным) и оригинальным (референтным) ЛП, а также значимых различий в составе ЛП могут быть основанием для проведения ДКИ ФК при условии наличия релевантных животных для модели in vivo³¹.

В случае биоаналогичных (биоподобных) препаратов, как правило, проводят только одно исследование токсичности при многократном введении, включающее изучение токсикокинетики, определение титров антител, перекрестной реактивности и нейтрализующей способности. Указанные исследования позволяют определить значимые отличия токсических и (или) иммунных ответов между биоаналогичным и референтным препаратами³².

Примером сравнительных исследований биоаналогов могут служить работы [66][67].

Как регуляторные документы³³, так и научные статьи [68][69] отмечают особенности и этапность исследований подобных биологических препаратов, отличающие их от исследований воспроизведенных препаратов химической природы. Решение о целесообразности проведения исследований in vivo принимают на основании результатов, полученных на предыдущих этапах разработки (аналитические сравнительные испытания, исследования in vitro), степени значимости выявленных различий и характеристики класса разрабатываемого продукта. Исследования in vivo не проводят, если отсутствует соответствующая биологическая модель. При разработке подобных биологических препаратов всегда требуется проведение клинических сравнительных испытаний, первым этапом которых являются сравнительные ФК/ФД-исследования, желательно в группе здоровых добровольцев, а при невозможности — в группе пациентов [70]. Отметим, что позиции доказательства биоподобия биопрепаратов только на основании сопоставления физико-химического и биологического сходства [71] можно противопоставить случай недостаточности такой характеристики (на примере эритропоэтина) и целесообразности проведения сравнительных исследований in vivo [72].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведен обзор данных литературы и нормативных документов, касающихся изучения фармакокинетики на доклиническом этапе разработки лекарственных препаратов. Согласно современным требованиям данные по фармакокинетике должны быть включены в состав регистрационного досье. Данные фармакокинетических исследований, полученные на разных этапах жизненного цикла лекарственного препарата, необходимы для оптимизации структуры молекулы, выбора оптимального пути введения и разработки оптимальной лекарственной формы, экстраполяции значений фармакокинетических параметров на человека, сокращения временных затрат и рисков при разработке безопасных и эффективных лекарственных средств.

Предложены дизайны исследований фармакокинетики на этапе скрининга молекул действующего вещества разрабатываемого лекарственного препарата, оптимизации молекул и выбора лекарственной формы для исследований различных групп препаратов.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства критериям ICMJE. Наибольший вклад распределен следующим образом: М.В. Карлина — идея публикации, обработка и систематизация данных, подготовка рукописи; В.М. Косман — обсуждение результатов, доработка текста; М.Н. Макарова, В.Г. Макаров — критический пересмотр текста публикации и иллюстративного материала.

Authors’ contributions. All the authors confirm that they meet the ICMJE criteria for authorship. The most significant contributions were as follows. Marina V. Karlina conceptualized the paper, processed and systematized the data, and prepared the manuscript. Vera M. Kosman discussed the results and revised the text. Marina N. Makarova, Valery G. Makarov critically revised the manuscript and illustrative material.