|
CONSIDERACIONES GENERALES Antes de iniciar los estudios de toxicidad, el toxicólogo debe tener un amplio conocimiento de las propiedades físico-químicas del compuesto
EL VEHICULO Una limitada solubilidad del fármaco puede obligar a considerar emulsiones o soluciones en aceites vegetales para conseguir administrar dosis capaces de mostrar efectos tóxicos. Sin embargo, el empleo de estos solventes crea diversos problemas como son:
LA VIA DE ADMINISTRACION La vía de administración será la vía anticipada para el ser humano. Por ejemplo, si se anticipa que la vía oral será la empleada en el hombre, todos los estudios se llevarán a cabo por esta vía, si bien los estudios de toxicidad aguda se podrán llevar también a cabo por vía parenteral (intravenosa, intraperitoneal, subcutánea, etc) Cuando el fármaco se puede administrar en el hombre por varías vías (por ejemplo, un agonista beta como el salbutamol que se puede administrar i.v., oral o por inhalación), se deben hacer estudios por las tres vías de administración al menos de toxicidad subaguda (hasta 4 semanas) Estudios de más de 4 semanas por vías que no sean la oral son poco prácticos por la dificultad que entraña el tratamiento diario, el estrés al que son sometidos los animales y la probabilidad de que se produzca algún accidente que ocasione la muerte de algún animal. Si fuera imprescindible una administración parenteral, se deberán implantar de forma crónica, catéteres adecuados que eviten posibles y repetidos traumas. En los estudios a largo plazo (toxicidad crónica y carcinogénesis) el fármaco se administra de la forma menos traumática posible (en una cápsula de gelatina en el perro, o mezclado con el alimento en la rata y el ratón) En algunos casos, la forma de la administración puede ser muy importante: Por ejemplo, en el estudio de toxicidad subaguda del producto IQB-9302, un anestésico local similar a la bupivacaina, se observó una diferencia muy notable en los efectos adversos si la inyección i.v. se practicaba en un bolo en 30 segundos o lentamente mediante una infusión i.v. en 5 minutos. De igual forma, hay que tener en cuenta que no es lo mismo una dosis oral administrada por intubación que la misma dosis (en mg/kg de animal) administrada en el pienso. LAS DOSIS La elección de las dosis es de gran importancia para poder finalizar con éxito un estudio de toxicidad. Normalmente, antes de iniciar un nuevo estudio, se lleva a cabo un estudio preliminar (el llamado estudio de búsqueda del intervalo de la dosis - "Dose-range finding study") que se hace en un número limitado de animales (por ejemplo, un perro de cada sexo o 10 ratas de cada sexo) para determinar las dosis. Este estudio preliminar debe tener una duración suficientemente larga como para que se alcance una situación estable. Las regulaciones exigen que se establezca la dosis sin efectos tóxicos detectables (NOAEL), la menor dosis en la que aparecen efectos adversos relacionados con la administración del fármaco (LOAEL) y una dosis tóxica que ocasione efectos graves pero sin producir más que una reducida mortalidad de los animales (debe haber un número de animales supervivientes lo suficientemente amplio como para que los exámenes anatomopatológicos y bioquímicos revelen diferencias significativas en relación con los animales de control). En general, se utilizan entre 4 y 5 dosificaciones distribuidas de la siguiente forma:
En todos los estudios con dosis repetidas (toxicidad subaguda, subcrónica y crónica) se añaden grupos satélites (normalmente a los grupos control y de dosis más altas) para determinar la reversibilidad de los efectos tóxicos. Al final de cada estudio (4 semanas si se trata de una toxicidad subaguda, 3 meses si se trata de una subcrónica, etc), se discontinúa el tratamiento y se dejan los animales en observación entre 1 semana y 2 o 3 meses. Después de lo cual los animales se sacrifican y se examinan los órganos diana para determinar si se ha producido la regresión de las lesiones en los órganos diana EL NUMERO DE ANIMALES El número de animales es importante, en particular al diseñar los estudios a largo plazo y las dosis. Las regulaciones exigen que al final del período de tratamiento (que puede ser de hasta 2 años en los estudios de carcinogénesis) quede un número de animales supervivientes lo suficientemente amplio como para poder hacer comparaciones entre grupos y establecer diferencias que sean estadísticamente significativas. Hay que tener en cuenta que puede haber: - una mortalidad inducida por el fármaco, sobre todo a las dosis más altas - una mortalidad espontánea (por ejemplo, algunas cepas de ratón tienen una esperanza de vida que ronda los 2 años, de modo que en un estudio de esta duración un número significativo de animales puede morir en todos los grupos) - una mortalidad accidental (p. Ejemplo, por una mala intubación si la administración es oral) Por esta razón, los estudios de carcinogénesis se suelen emplear grupos de 50 machos + 50 hembras/por grupo como mínimo. Si sobreviven todos los animales, al final del estudio hay que llevar a cabo un mínimo 400 autopsias y, si se realizaran estudios hematológicos (15 a 20 parámetros), bioquímicos (20 parámetros), urinarios ( 10-12 parámetros) y anatomopatológicos completos (unos 40 tejidos), habría que hablar de la evaluación de más de 36.000 datos. Para aliviar esta masa de datos, en particular en los que se refiere a la anatomía patológica que supone procesar los diferentes tejidos y órganos (extraer el órgano, pesarlo, fijarlo en formol, incluirlo en parafina, preparar los cortes, teñirlos y examinarlos), se suelen examinar al completo los animales de control y los tratados con las dosis más altas. Una vez identificados los órganos diana, se procesa estos mismos órganos en los animales tratados con las dosis medias y bajas para determinar si se han producido también lesiones. LA ESPECIE ANIMAL Las agencias recomiendan que se utilicen las especies animales cuyo metabolismo sea más parecido al del ser humano. En general, los estudios de toxicidad aguda se llevan a cabo en roedores (rata y ratón), la toxicidad subaguda, subcrónica y crónica en rata y perro (a veces el perro es sustituídos por el mono) y los estudios de carcinogenesis en rata y ratón. Los estudios de fertilidad y toxicidad peri- y post-natal se suelen hacer en rata y la teratogenia en rata y conejo. Los estudios de mutagénesis en hacen con sistemas celulares in vitro (bacterias en el test de Ames, células de mamífero o de linfomas) o in vivo con en el ratón (test del micronúcleo) LA FARMACOCINETICA Y BIOTRANSFORMACION La farmacocinética se define como el estudio cuali- y cuantitativo de la absorción distribución, metabolismo y eliminación de un agente en un organismo intacto. Esta información es útil para:
Antes de iniciar un estudio de toxicidad, es conveniente realizar algún estudio de farmacocinética en un pequeño número de animales con dosis bajas y moderadas para determinar: - la vía de administración es aceptable (por intubación, con la dieta, por inyección, aplicación sobre la piel, etc). Si el fármaco no se absorbe por vía oral, es inútil hacer estudios de toxicidad por esta vía. - El rango de dosis y qué concentraciones van a producir - La frecuencia de las dosis La biotransformación es el mecanismo por el cual el organismo transforma las sustancias ingeridas para su eliminación. Esta biotransformación tiene por objeto: - degradar la molécula para originar productos más pequeños - añadir restos que favorezcan su solubilidad y por lo tanto su eliminación La degradación se hace por - oxidación - reducción - hidrólisis La conjugación se hace por - glucuronación - sulfatación - acetilación - glicinación - glutationación Aunque inicialmente no es necesario conocer el escenario completo de la biofransformación para decidir un estudio de toxicidad, si es conveniente tener una idea general de cual será, en particular para decidir cual puede ser el órgano implicado en la misma y qué enzimas pueden estar implicados. Según la naturaleza de estos, puede producir una toxicidad "local" (por ejemplo hepatoxicidad) que puede aparecer solo a largo plazo y también un aumento de la actividad enzimática (inducción enzimática), generalmente en el citocromo P-450 microsomal hepático, que puede reducir los niveles plasmáticos y por tanto la toxicidad, o una saturación enzimática, que por el contrario, aumente la toxicidad a partir de una ciertas dosis. ESTUDIOS ALTERNATIVOS En 1997 el Comité para los productos medicinales (CPMP) definió la regla de las 3R como objeto para reducir el número de animales sacrificados anualmente en los estudios de toxicidad
Algunas áreas en las que son posibles estos tests alternativos son cultivos de células de varios tipos para determinar los niveles iniciales de toxicidad. Cuando se observa un órgano diana, pueden hacerse estudios complementarios a los toxicidad crónica en cultivos celulares En estudios de embrio/fetotoxicidad se han descrito estudios in vitro En los estudios de mutagénesis es donde se ha alcanzado mayor difusión. En algunos ensayos determinados (pirógenos vs test de límulos) REFERENCIAS WEB-Site de la FDA: http://www.fda.gov/cder/guidance.htm Documentos de la ICH (International Conference for Harmonization)
Otros documentos del WEB-site de la FDA
WEB-site de la EMEA: http://www.eudra.org/humandocs/humans/ich.htm
Donal J. Ecobichon, Ed. The Basis of Toxicity Testing. 2ª Edición- CRC Press, 1997 ISBN 0-8493-8554-7 |
 |
 |
 |