Uji keamanan praklinis mengevaluasi potensi toksisitas kandidat obat baru pada hewan laboratorium dan sistem in vitro sebelum senyawa tersebut diberikan kepada manusia. Penelitian ini dirancang untuk mengidentifikasi organ target toksisitas, membangun hubungan dosis-respons, dan menentukan dosis awal yang aman untuk uji klinis pertama pada manusia. Otoritas regulasi memerlukan paket keamanan praklinis yang komprehensif sebagai bagian dari pengajuan Investigasi Obat Baru (IND) atau Aplikasi Uji Klinis (CTA).

Apa itu Keamanan Praklinis?

Pengujian keamanan praklinis, juga disebut penilaian keamanan nonklinis, dilakukan sesuai dengan peraturan Praktik Laboratorium yang Baik (GLP) untuk memastikan kualitas dan integritas data. Prinsip intinya adalah bahwa penelitian pada hewan dapat memprediksi toksisitas pada manusia dengan keandalan yang cukup untuk membenarkan pemaparan senyawa eksperimental pada sukarelawan manusia. Serangkaian penelitian yang diperlukan bergantung pada indikasi terapeutik, durasi dosis yang diusulkan pada manusia, dan sifat kimia dan farmakologis senyawa tersebut. Semua penelitian harus diselesaikan dan dilaporkan sebelum diserahkan kepada peraturan, dan hasilnya dirangkum dalam Brosur Penyelidik yang menyertai permohonan uji klinis.

Studi Toksisitas Akut

Studi toksisitas akut mengevaluasi efek dosis tunggal kandidat obat, biasanya diberikan dengan dosis yang meningkat untuk menentukan dosis maksimum yang dapat ditoleransi dan kisaran dosis yang mematikan. Secara historis, penelitian ini menggunakan median dosis mematikan (LD50) sebagai titik akhir utama, namun pedoman peraturan modern telah menggantikan penentuan LD50 dengan pendekatan eskalasi dosis yang menggunakan lebih sedikit hewan. Studi ini mengamati hewan untuk mengetahui tanda-tanda toksisitas, perubahan perilaku, dan kematian selama empat belas hari, diikuti dengan nekropsi kasar dan pemeriksaan histopatologis organ utama. Hasil dari studi toksisitas akut menginformasikan kisaran dosis untuk studi toksisitas dosis berulang dan membantu mengidentifikasi organ target toksisitas.

Studi Toksisitas Dosis Berulang

Studi toksisitas dosis berulang, juga disebut studi toksisitas subakut dan kronis, memberikan calon obat setiap hari selama jangka waktu mulai dari dua minggu hingga sembilan bulan, bergantung pada durasi pengobatan yang diharapkan pada manusia. Biasanya diperlukan dua spesies - satu hewan pengerat (biasanya tikus) dan satu non-hewan pengerat (biasanya anjing atau babi mini). Studi tersebut menilai tanda-tanda klinis, berat badan, konsumsi makanan, oftalmologi, elektrokardiografi, patologi klinis (hematologi, kimia klinis, koagulasi, urinalisis), dan berat organ, diikuti dengan histopatologi komprehensif. Tingkat efek samping tanpa teramati (NOAEL) yang diperoleh dari penelitian ini adalah parameter utama yang digunakan untuk menghitung dosis setara pada manusia dan margin keamanan untuk uji coba pertama pada manusia.

Genotoksisitas dan Karsinogenisitas

Pengujian genotoksisitas menilai potensi senyawa menyebabkan kerusakan DNA, yang dapat menyebabkan mutasi dan kanker. Baterai standar mencakup uji mutasi balik bakteri in vitro (uji Ames), uji mutasi sel mamalia in vitro, dan uji mikronukleus in vivo pada hewan pengerat. Senyawa yang menunjukkan sinyal genotoksisitas positif kemungkinan besar tidak akan dilanjutkan kecuali manfaat terapeutik untuk kondisi yang mengancam jiwa dinilai lebih besar daripada risikonya. Studi karsinogenisitas, biasanya bioassay dua tahun pada tikus dan mencit, diperlukan untuk obat yang ditujukan untuk penggunaan kronis selama enam bulan atau lebih. Studi-studi ini dilakukan selama pengembangan klinis dan bukan sebelum uji coba pertama pada manusia karena durasinya yang lama.

Toksikologi Reproduksi

Studi toksikologi reproduksi mengevaluasi efek kandidat obat terhadap kesuburan, perkembangan embrio dan janin, serta perkembangan sebelum dan sesudah kelahiran. Desain tiga segmen standar mencakup studi kesuburan dan perkembangan embrio awal (Segmen I) pada tikus, studi perkembangan embrio-janin (Segmen II) pada tikus dan kelinci, dan studi perkembangan sebelum dan sesudah kelahiran (Segmen III) pada tikus. Hewan betina diberi dosis selama masa kritis reproduksi, dan keturunannya diperiksa untuk mengetahui kelainan struktural, gangguan pertumbuhan, dan defisit fungsional. Temuan toksisitas reproduksi dijelaskan dalam label produk dan mungkin membatasi penggunaan obat pada wanita yang berpotensi melahirkan anak.

Farmakologi Keamanan

Studi Farmakologi keamanan mengevaluasi potensi senyawa untuk menimbulkan efek farmakodinamik yang tidak diinginkan pada sistem organ vital. Baterai inti menilai efek pada sistem kardiovaskular, saraf pusat, dan pernapasan. Penilaian kardiovaskular biasanya mencakup studi telemetri pada anjing yang sadar yang mengukur tekanan darah, detak jantung, dan parameter elektrokardiografi, dengan perhatian khusus pada pemanjangan interval QT yang dimediasi oleh penghambatan saluran hERG. Evaluasi sistem saraf pusat pada tikus menggunakan baterai observasi fungsional (FOB) untuk mendeteksi efek pada aktivitas motorik, perilaku, koordinasi, dan fungsi sensorik. Fungsi pernapasan dinilai dengan mengukur laju pernapasan, volume tidal, dan gas darah pada hewan pengerat.

Persyaratan Peraturan

Pengujian keamanan praklinis diatur oleh panduan Dewan Internasional untuk Harmonisasi (ICH), khususnya ICH M3 (studi keamanan nonklinis untuk uji klinis pada manusia), ICH S7A (farmakologi keselamatan), ICH S7B (keamanan jantung), ICH S2 (genotoksisitas), dan ICH S5 (toksikologi reproduksi). Pedoman ini menentukan waktu, durasi, dan desain setiap penelitian relatif terhadap fase pengembangan klinis. Penerimaan peraturan juga bergantung pada kepatuhan terhadap standar GLP untuk pelaksanaan studi, perekaman data, dan pengarsipan.

Kesimpulan

Pengujian keamanan praklinis adalah penjaga gerbang penting yang memastikan hanya senyawa dengan profil keamanan yang dapat diterima yang dapat diuji pada manusia. Rangkaian studi farmakologi akut, dosis berulang, genetik, reproduksi, dan keselamatan yang komprehensif memberikan keyakinan kepada regulator dan sponsor bahwa manfaat pengujian pada manusia lebih besar daripada risiko yang dapat diperkirakan. Penilaian keamanan menyeluruh pada tahap ini melindungi peserta uji klinis dan mengurangi kemungkinan kegagalan tahap akhir yang merugikan karena toksisitas yang tidak terduga.