CC BY
95
________
ОБЗОРЫ
Проект рекомендаций по изучению биотрансформации и транспортеров новых лекарственных средств: дизайн исследований, анализ данных и внесение информации в инструкции по применению
Д.А. Сычев, В.Г. Кукес, Н.Н. Каркищенко
Филиал «Клиническая фармакология» НЦБМТРАМН, Москва Институт клинической фармакологии ФГУ «НЦ ЭСМП», Москва
Очевидно, что врачу необходима информация о возможных межлекарственных взаимодействиях новых лекарственных средств, что должно быть отражено в инструкции по применению и типовой клинико-фармакологической статье. Для получения подобной информации необходимо проведения исследований биотрансформации и транспортеров лекарственных средств in vivo и in vitro. В представленном проекте рекомендаций изложена методология проведения подобных исследований, подходы к анализу результатов и принципы их изложения в инструкции к применению лекарственного средства и типовой клиникофармакологической статьей. Разработанные рекомендации гармонизированы с аналогичным руководством Управления по контролю за лекарствами и продуктами США (FDA).
Ключевые слова: биотрансформация лекарственных средств, изоферменты цитохрома Р-450, гликопротеин-Р, исследования in vitro, исследования in vivo, индукция, ингибирование.
I. ВВЕДЕНИЕ
Рекомендации предназначены для фармацевтических компаний, которые регистрируют новые лекарственные средства (ЛС) и проводят изучение их биотрансформации для оценки межлекарственного взаимодействия. Потребность в подобных исследованиях соответствует статье 16 Федерального закона о лекарственных средствах, регламентирующей состав и содержание данных о межлекарственном взаимодействии, включаемых в инструкции по применению ЛС [1]. Данный проект отражает мнение о том, что пути биотрансформации нового ЛС должны быть изучены в ходе его разработки, и что его взаимодействия с другими ЛС на уровне биотрансформации должны исследоваться на предмет возможных клинических последствий
в виде снижения эффективности или развития нежелательных лекарственных реакций (НЛР) при межлекарственном взаимодействии. Кроме того, следует отметить, что в последнее время стало известно, что межлекарственное взаимодействие может происходить на уровне транспортеров, участвующих в процессах всасывания, распределения и выведения. Поэтому в ходе разработки нового ЛС необходимо рассматривать возможность развития межлекар-ственного взаимодействия и на уровне транспортеров. Мнение о необходимости изучения биотрансофрмации и транспортеров новых ЛС основано на международном опыте снятия с регистрации ряда ЛС в связи с многочисленными случаями развития серьезных НЛР, причиной которых были межлекарственные взаимодействия на уровне биотрансформации и транспор-
теров. Подобные исследования перед регистрацией новых ЛС проводятся в США и ЕС. Целью представленных рекомендаций является также гармонизация российских требований к регистрации новых ЛС с международными нормами и правилами. Исследования биотрансформации и транспортеров необходимы для регистрации всех новых лекарственных средств, содержащих новую молекулу (для синтетических и иммунобиологических ЛС) или новые компоненты (для ЛС природного происхождения). Исследования биотрансформации и транспортеров необходимы для перерегистрации ЛС, если такие данные отсутствовали. Данные рекомендации гармонизированы с аналогичными рекомендациями Управления по контролю за лекарствами и продуктами США (FDA).
II. ПРЕДПОСЫЛКИ А. Биотрансформация
Известно, что эффективность и безопасность ЛС в большинстве случаев зависит от концентрации ЛС в области молекул-мишеней, которая чаще всего связана с концентрацией ЛС в плазме крови. В свою очередь, концентрация ЛС в плазме крови зависит от процессов всасывания, распределения и элиминации. Элиминация ЛС происходит путем биотрансформации (чаще всего в печени и/или слизистой кишечника) и/или экскреции ЛС (чаще почками с мочой и/или печенью с желчью). Кроме того, белковые ЛС могут элиминироваться вследствие специфического взаимодействия с клеточными поверхностными рецепторами, последующей интернализации и лизосомальной деградации в клетках-мишенях. Биотрансформация в печени происходит в основном при участии изоферментов цитохрома Р-450 (CYP) в эндоплазматическом ретикулуме гепатоци-тов (I фаза биотрансформации), но может также происходить с участием ферментных систем, не связанных с Р-450, таких, как
^ацетил- и глюкуронозилтрансферазы (II фаза биотрансформации). Многие факторы могут изменять биотрансформацию ЛС. К таким факторам относятся:
— наличие заболеваний;
— сопутствующее применение других ЛС;
— прием определенных пищевых продуктов, например, грейпфрутового сока;
— генетические особенности человека в виде носительства определенных аллельных вариантов гена фермента биотрансформации.
В то время как большинство факторов являются относительно стабильными, сопутствующее применение других ЛС может резко изменять биотрансформацию ЛС, а через нее и концентрацию ЛС в плазме крови, что может иметь клинические последствия в виде неэффективности ЛС (при снижении концентрации ЛС в плазме крови) или развития НЛР (при повышении концентрации ЛС в плазме крови). Таким образом, сопутствующее применение других ЛС может быть опасным. Меж-лекарственное взаимодействие усложняется, если взаимодействующее ЛС является пролекарством или подвергается биотрансформации с образованием одного или более активных метаболитов. В этом случае эффективность и безопасность ЛС определяется не только действием исходного ЛС, но и действием активных метаболитов.
Таким образом, адекватная оценка эффективности и безопасности ЛС включает описание его биотрансформации, а также вклада биотрансформации в процесс элиминации ЛС. По этой причине разработка высокочувствительных и специфических методов определения концентрации ЛС и его важнейших метаболитов в биологических жидкостях (чаще всего в плазме крови) является особо важной для исследования путей биотрансформации ЛС и межлекарственных взаимодействий на уровне биотрансформации.
Б. Межлекарственные взаимодействия
1. Межлекарственные взаимодействия на уровне биотрансформации
Многие реакции биотрансформации ЛС, осуществляемые изоферментами цитохрома Р-450, могут быть индуцированы или ингибированы сопутствующим применением других ЛС. Это может приводить к увеличению или уменьшению концентрации ЛС или его метаболитов (включая активные или токсические метаболиты) в плазме крови, а следовательно в области молекул-мишеней, что может приводить к изменению профиля эффективности и безопасности ЛС. Это имеет наибольшее клиническое значение при применении ЛС с узким терапевтическим диапазоном, однако может касаться и ЛС с широким терапевтическим диапазоном (например, статинов).
В ходе исследований межлекарственно-го взаимодействия на уровне биотрансформации важно установить вероятность возникновения влияния изучаемого ЛС на биотрансформацию уже зарегистрированных и применяемых ЛС, совместное применение которых с ним наиболее вероятно в клинической практике. Также необходимо оценить вероятность возникновения влияния уже зарегистрированных и применяемых ЛС на биотрансформацию изучаемого ЛС. Следует отметить, что даже те ЛС, которые не подвергаются биотрансформации, могут оказывать влияние на биотрансформацию других ЛС. По этой причине межлекарственные взаимодействия на уровне биотрансформации должны исследоваться, даже если исследуемое ЛС не подвергается значительной биотрансформации.
Специфическая цель исследования межлекарственного взаимодействия на уровне биотрансформации — определить, достаточно ли значимо взаимодействие для того, чтобы требовать изменения дозировки самого ЛС или ЛС, с которыми оно мо-
жет быть использовано, а также может ли взаимодействие потребовать дополнительного контроля эффективности и безопасности, включая терапевтический лекарственный мониторинг.
В некоторых случаях понимание того, как изменять дозировку или режим дозирования при применении взаимодействующего ЛС, или того, каким образом можно избежать межлекарственных взаимодействий на уровне биотрансформации, может позволить вывести на рынок ЛС, применение которого в противном случае было бы связано с развитием серьезных НЛР. В редких случаях высокая значимость межлекар-ственного взаимодействия на уровне биотрансформации, вызванного ЛС, или степень изменения его биотрансформации под влиянием другого ЛС может привести к невозможности выпуска препарата на рынок по соображениям безопасности.
2. Межлекарственные взаимодействия на уровне транспортеров
К настоящему времени накоплено большое количество данных о существовании клинически значимых взаимодействий ЛС на уровне транспортеров. Примерами подобных взаимодействий могут служить ингибирование или индукция таких транспортеров, как Р-гликопротеин (Р-gp), транспортеры органических анионов (ОАТ), полипептид, транспортирующий органические анионы (ОАТР), транспортеры органических катионов (ОСТ), протеины, ассоциированные с множественной лекарственной устойчивостью (MRP), а также белок резистентности к раку молочной железы (BCRP). Примеры взаимодействий на уровне транспортеров включают взаимодействие между дигоксином и хинидином, фексофенади-ном и кетоконазолом (или эритромицином) и т.д. Из всех известных к настоящему моменту транспортеров наиболее хорошо изученным является P-gp, и оценка межлекар-ственного взаимодействия на его уровне может быть осуществлена в ходе разработ-
ки новых ЛС. Поэтому в представленных рекомендациях изложена методология изучения новых ЛС в качестве субстратов, ингибиторов и индукторов P-gp. Исследование транспортеров новых ЛС, и особенно P-gp, не является в настоящее время обязательным, но желательно.
III. ОБЩИЕ СТРАТЕГИИ
Изучение биотрансформации и транспортеров ЛС должно соответствовать определенной последовательности. Сначала необходимо провести исследования in vitro. Если по данным исследования in vitro ЛС окажется субстратом и/или ингибитором/ индуктором изоферментов цитохрома Р-450 и/или транспортеров, то затем, для подтверждения этих фактов, необходимо провести исследования in vivo у человека1. Если ЛС, исходя из своих фармакологических эффектов, может часто применяться в комбинации с другими ЛС (например, в составе комбинированных схем лечения онкологических заболеваний, ВИЧ-инфекции, туберкулеза и т.д.), и при этом возможно межлекарственное взаимодействие на уровне биотрансформации и транспортеров, то необходимо проведение клинического исследования для разработки тактики по изменению режимов дозирования ЛС или других вариантов ведения пациентов в подобных ситуациях.
Если же информация о биотрансформации и транспотерах ЛС по результатам исследований in vivo и in vitro стала известна уже после проведения клинических исследований ЛС, то рекомендуется ретроспективно проанализировать результа-
ты этих клинических исследований на предмет выявления случаев межлекар-ственного взаимодействия на уровне биотрансформации и транспортеров, что позволит выявить его клинические последствия, а также выработать тактику по изменению режимов дозирования ЛС или других вариантов ведения пациентов в подобных ситуациях. В этих случаях проведение дополнительных клинических исследований не требуется.
А. Исследования in vitro
Взаимосвязь между результатами исследований биотрансформации и транспортеров ЛС in vitro и in vivo до конца не выяснена. Тем не менее, исследования in vitro могут служить скрининговым механизмом для исключения роли биотрансформации в фармакокинетике ЛС, а также ингибирующих/индуцирующих его свойств по отношению к изоферментам цитохрома Р-450. Эта возможность должна основываться на утвержденных экспериментальных методах и рациональном выборе концентраций изучаемого ЛС и взаимодействующего ЛС. Например, если соответствующие исследования in vitro в терапевтических концентрациях показывают, что изоферменты цитохрома Р-4501А2, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 или подсемейства CYP3A2 не участвуют в биотрансформации изучаемого ЛС, то не требуется проведение исследований in vivo для оценки влияния ингибиторов изофермента CYP2D6 или ингибиторов/индукторов изоферментов цитохрома Р-4501А2, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19 и подсемейства CYP3A на элиминацию изучаемого ЛС.
1 Фитопрепараты рекомендуется изучать in vitro и in vivo только на предмет того, являются они ингибиторами/индукторами изоферментов цитохрома Р-450 и/или транспортеров.
2 Подсемейство CYP3A включает 3 изофермента: CYP3A4, CYP3A5 и CYP3A7. Последний активен только в плодной печени и у детей до 1 года. CYP3A5 вносит больший вклад в биотрансформацию ЛС, чем CYP3A5. Однако в связи с тем, что в большинстве случаев все три изофермента имеют одни и те же субстраты, ингибиторы и индукторы, данные, полученные в исследованиях in vitro и in vivo, относятся суммарно ко всем трем изоферментам подсемейства CYP3A.
Сходным образом, если исследования in vitro показывают, что изучаемое ЛС не ингибирует изоферменты цитохрома Р-4501Л2, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 или подсемейства CYP3A, то не требуется проведение соответствующих исследований взаимодействия in vivo изучаемого ЛС и других ЛС, метаболизирую-щихся данными изоферментами. На рисунке представлено «дерево» для принятия решения, в каких случаях показано проведение исследований взаимодействия in vivo, основываясь на данных исследования биотрансформации, ингибирования и индукции изоферментов цитохрома Р-450 in vitro.
До настоящего времени не было обнаружено индукторов фермента CYP2D6. Последние данные показали, что индукторы изоферментов подсемейства CYP3A
чаще всего являются и индукторами изоферментов подсемейств CYP2C, CYP2B и P-gp. Таким образом, для исследования вопроса, индуцирует ли изучаемое ЛС CYP1A2, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19 и CYP3A, начальное исследование индукции in vitro может включать только CYP1A2 и CYP3A. Если исследования in vitro показывают, что исследуемый препарат не индуцирует изоферменты подсемейства CYP3A, то не требуется проведение исследований взаимодействия in vivo на предмет изучения индуцирующих свойств изучаемого ЛС по отношению к изоферментам подсемейств CYP2C и CYP2B.
Большое значение имеют межлекар-ственные взаимодействия на уровне изофермента CYP2B6. При наличии показаний (возможность применения изучаемого ЛС с лекарственными средствами, ме-
Информация о биотрансформации ЛС in vitro CYP1A2, CYP2C8, CYP2C9, CYP2D6, CYP3A
По данным исследований in vitro ЛС не является субстратом или ЛС - субстрат, но биотрансформация не является основным путем элиминации данного ЛС
В инструкции по применению ЛС указываются данные, полученные в исследовании
in vitro
По данным исследований in vitro ЛС является субстратом, и вклад биотрансформации в элиминацию данного ЛС неясен
Провести исследования in vivo с сильными ингибиторами и индукторами
Имеется значимое взаимодействие?
Нет
Провести клинические исследования с другими ингибиторами/ индукторами, отобранными на основании вероятности совместного применения
Дальнейшие исследования ________не требуются________
В инструкции по применению ЛС указываются данные, полученные в исследованиях
in vitro и in vivo
Требуется ли изменение дозировки? *
V»
В инструкции по применению
ЛС указывается, как должна
быть изменена дозировка ЛС
По данным исследований in vitro ЛС является ингибитором или индуктором
Провести исследования in vivo с чувствительными субстратами
Поданным исследований in vitro ЛС не является ингибитором или индуктором
В инструкции по применению ЛС указываются данные, полученные в исследовании
in vitro
Имеется значимое взаимодействие?
Нет
Провести клинические исследования с другими субстратами, отобранными на основании вероятности совместного применения
Дальнейшие исследования ________не требуются________
Требуется ли изменение дозировки?
В инструкции по применению ЛС указываются данные, полученные в исследованиях
in vitro и in vivo
Нет
ДЭ
В инструкции по применению ЛС указывается, как должна быть изменена дозировка ЛС
«Дерево» для принятия решения, в каких случаях показано проведение исследований взаимодействия in vivo после проведения исследования in vitro
таболизирущимися CYP2B6 или его ингибиторами/индукторами) возможно проведение исследований in vitro по изучению роли CYP2B6 в биотрансформации изучаемого ЛС, а также возможных ингибирующих/индуцирующих свойств изучаемого ЛС по отношению к CYP2B6. Другие изоферменты цитохрома Р-450, включая CYP2A6 и CYP2E1, с меньшей вероятностью вовлекаются в клинически значимые взаимодействия, однако, при соответствующих показаниях (по аналогии с CYP2B6) также могут быть изучены.
В частности, представлены принципы разработки эксперимента, анализа данных и интерпретации полученных результатов при определении роли изоферментов цитохрома Р-450 в биотрансформации изучаемого ЛС (изучаемое ЛС в качестве субстрата), ингибирования (изучаемое ЛС в качестве ингибитора), и индукции (изучаемое ЛС в качестве индуктора) изоферментов цитохрома Р-450.
B. Исследования in vivo
Кроме исследований биотрансформации и транспортеров ЛС in vitro для подтверждения роли того или иного изофермента цитохрома Р-450/транспортера в биотрансформации изучаемого ЛС и/или ингибирующих/индуцирующих свойств изучаемого ЛС по отношению к тому или иному изоферменту цитохрома Р-450/ транспортеру, необходимо проведение исследований in vivo. Эти исследования представляют собой фармакокинетические исследования соответствующего дизайна. Совместно с информацией, полученной в ходе исследований in vitro, исследования in vivo могут быть основным фундаментом разработки инструкции (или коррекции уже имеющейся) по применению ЛС, что может помочь избежать возникновения потребности в дальнейших клинических исследованиях.
IV. ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЙ БИОТРАНСФОРМАЦИИ И ТРАНСПОРТЕРОВ IN VIVO
Исследование биотрансформации in vivo необходимо проводить после исследований in vitro в соответствии с алгоритмом, представленным на рис. 1. В ходе следующего обсуждения термин субстрат используется для обозначения ЛС, в отношении которого проводится анализ для определения того, изменяется ли его фармакокинетика под влиянием другого ЛС (ингибитора/индуктора), называемого взаимодействующим ЛС. В зависимости от целей исследования субстрат и взаимодействующее ЛС могут быть изучаемыми ЛС или одобренными ЛС («маркерными» субстратами или «маркерными» ингибиторами/индукторами).
А. Дизайн исследования
Исследования межлекарственных взаимодействий на уровне биотрансформации in vivo обычно разрабатываются для сравнения фармакокинетики ЛС-субстрата при наличии или отсутствии взаимодействующего ЛС. Рекомендуется выбрать один из двух вариантов дизайна исследования.
Перекрестное исследование. Используется одна группа участников исследования. Участникам исследования однократно назначается ЛС-субстрат и проводится изучение его фармакокинетики, затем этой же группе в течение 8 дней назначается взаимодействующее ЛС (ингибитор/индуктор), после чего на 7-й день применения взаимодействующего ЛС (ингибитора/индуктора) повторно назначается ЛС-субстрат и повторно проводится изучение его фармакокинетики.
Параллельный дизайн. Используются две группы участников исследования (основная и контрольная), сформированные путем рандомизации. Первой, основной, группе в течение 8 дней назначается взаимодействующее ЛС (ингибитор/индуктор),
после чего на 7-й день применения взаимодействующего ЛС (ингибитора/индуктора) однократно назначается ЛС-субстрат и проводится изучение его фармакокинетики. Участникам второй, контрольной, группы, которым не назначалось взаимодействующее ЛС (ингибитор/индуктор), однократно назначается ЛС-субстрат и проводится изучение его фармакокинетики.
При планировании исследований in vivo должны также учитываться следующие положения:
• Для ЛС-субстратов с узким терапевтическим диапазоном следует изучить влияние взаимодействующего ЛС (ингибитора/индуктора) не только на его фармакокинетику при однократном назначении, но и на его равновесную концентрацию при длительном применении. В этом случае можно также выбрать один из вышеизложенных вариантов дизайна исследования in vivo, с тем отличием, что ЛС-субстрат будет применяться курсами до достижения равновесного состояния, после чего должна определяться равновесная концентрация ЛС-субстрата в плазме крови (максимальная и минимальная).
• Взаимодействующие ЛС (ингибиторы/ индукторы), должны дозироваться так, чтобы экспозиция этих препаратов соответствовала их клиническому применению, включая максимальные дозировки, которые должны быть использованы в исследовании in vivo.
• Если ЛС-субстрат является пролекарством или имеет активные метаболиты, то в исследовании in vivo необходимо изучать не только фармакокинетику самого ЛС, но и его активного метаболита.
• Исследования in vivo обычно могут быть открытыми, кроме случаев, когда «фар-макодинамические» конечные точки (включая НЛР) являются важными для оценки межлекарственного взаимодействия.
• В случае если на всасывание взаимодействующего ЛС (ингибитора/индуктора) могут влиять различные факторы (например, рН желудка), может быть целесообразным определение равновесной концентрации (минимальной и максимальной) в плазме крови (обычно не раньше чем через 5 периодов полувыве-дения ЛС).
• Во избежание расхождения результатов исследования вследствие бесконтрольного использования биологически активных добавок к пище (БАД), соков или других пищевых продуктов, которые могут повлиять на активность ферментов биотрансформации и транспортеров в ходе проведения исследования in vivo, важно исключить их использование в соответствующих случаях. Для этого в протокол исследования in vivo необходимо включить, например, такое предупреждение: «Участники будут исключаться из исследования по следующим причинам: использование ЛС, отпускаемых по рецепту или без рецепта, включая препараты растительного происхождения, или алкоголь в течение двух недель до включения в исследование»; или: «В течение, по крайней мере, двух недель до начала исследования и до момента окончания добровольцам не разрешается есть пищу или пить напитки, содержащие алкоголь, грейпфрут или грейпфрутовый сок, яблочный или апельсиновый сок, овощи из семейства крестоцветных (белокочанная капуста, брокколи, кресс-салат, кольраби, брюссельскую капусту, горчицу) и мясо-гриль»».
В. Исследуемая популяция
Исследования биотрансформации in vivo в большинстве случаев проводятся с участием здоровых добровольцев. Данные, полученные в этой популяции, могут позволить предсказать эффекты, которые могут быть получены в популяции пациентов, принимающих изучаемое ЛС. По со-
ображениям безопасности в некоторых случаях здоровые добровольцы не могут принимать участие в исследовании in vivo, например, при изучении противоопухолевых, псхихотропных ЛС и ЛС, применяемых при ВИЧ-инфекции. В этих случаях в исследования биотрансформации in vivo могут быть включены пациенты с соответствующими заболеваниями. При этом дополнительно появляется возможность изучать фармакодинамические конечные точки, отсутствующие при включении здоровых добровольцев. Минимальное количество участников исследования составляет 18 человек в случае перекрестного исследования и так же по 18 человек, как минимум, в каждой из групп в случае параллельного дизайна исследования.
Определение у участников исследования in vivo генетических полиморфизмов ферментов, участвующих в биотрансформации, желательно при исследовании изоферментов цитохрома Р-4502D6, CYP2C19 и CYP2C9, так как степень лекарственного взаимодействия может быть различной в зависимости от генотипа по исследуемому изоферменту цитохрома Р-450. Эта информация может оказаться полезной для интерпретации полученных в ходе исследования in vivo результатов.
С. Выбор «маркерных» ЛС-субстрата и взаимодействующего ЛС
1. Изучаемое ЛС как ингибитор или индуктор изоферментов цитохрома Р-450
При исследовании in vivo изучаемого ЛС в качестве взаимодействующего ЛС выбор субстратов для исследований in vivo зависит от изоферментов Р-450, на которые оказывало влияние изучаемое ЛС в исследовании in vitro. При исследовании ингибирующих свойств изучаемого ЛС выбранное ЛС-субстрат должно быть тем ЛС, фармакокинетика которого значительно изменяется при совместном его применении с известными специфическими ингибиторами того или иного изофермента цитохро-
ма Р-450, т. е. ЛС должно быть чувствительным субстратом, для которого было показано, что AUC увеличиваются в 5 раз или более при одновременном введении с известным ингибитором того или иного изофермента цитохрома Р-450. Чувствительные субстраты, представленные в табл. 1, рекомендуется применять в исследованиях in vivo как «маркеры», т. е. по их фармакокинетике (при их приеме внутрь) оценивается активность того или иного изофермента цитохрома Р-450.
Таблица 1 Чувствительные субстраты, являющиеся «маркерами» активности изоферментов цитохрома Р-450, рекомендованных для применения в исследованиях in vivo
Изофермент «Маркеры»
цитохрома Р-450
CYP1A2 Кофеин
CYP2C8 Репаглинид
CYP2C9 Толбутамид,
диклофенак
CYP2C19 Омепразол
CYP2D6 Метопролол
CYP3A4 и другие изофер- Мидазолам,
менты подсемейства аторвастатин
CYP3A
В исследованиях in vivo ингибирующих/ индуцирующих свойств изучаемого ЛС для оценки активности изоферментов цитохрома Р-450 CYP2C9 и CYP3A4 возможно не только изучение фармакокинетики чувствительных субстратов (см. табл. 1), но и применение альтернативных методов. Для оценки активности CYP3A4 рекомендуется также использовать MEGX-тест, тест с определением соотношения 6р-гидрокси-кортизола/кортизол в моче. Для оценки активности CYP2C9 также может использоваться тест с лозартаном.
Если исследование in vivo определяет, что изучаемое ЛС либо ингибирует, либо индуцирует тот или иной изофермент цитохрома Р-450, рекомендуется проведение дополнительных исследований с использо-
ванием набора других ЛС-субстратов, которые наиболее вероятно будут применяться в клинической практике вместе с изучаемым ЛС. В случае же если исследование in vivo дает отрицательный результат с чувствительными субстратами (табл. 1), можно предположить, что также не будет обнаружено влияния на менее чувствительные ЛС-субстраты, а, значит, дополнительные исследования не требуются.
Если исследования in vivo показали, что изучаемое ЛС является ингибитором того или иного изофермента цитохрома Р-450, то его следует отнести к одной из трех групп ингибиторов, что важно при внесении информации о возможном межлекарствен-ном взаимодействии в инструкцию по применению ЛС (или ИКФС). Ингибиторы того или иного изофермента цитохрома Р-450 можно классифицировать на основании степени изменения AUC чувствительного субстрата («маркера») при его применении внутрь:
• если изучаемое ЛС увеличивает AUC чувствительного субстрата при его применении внутрь в 5 раз или более, то оно может расцениваться как сильный ингибитор;
• если изучаемое ЛС увеличивает AUC чувствительного субстрата при его применении внутрь более чем в 2 раза, но
менее чем в 5 раз, то оно может расцениваться как умеренный ингибитор;
• если изучаемое ЛС увеличивает AUC чувствительного субстрата при его применении внутрь более чем в 1,25 раза, но менее чем в 2 раза, то оно может расцениваться как слабый ингибитор. Отнесение изучаемого ЛС по данным исследования in vivo к одной из трех групп ингибиторов позволяет определить вероятность его взаимодействия с чувствительными субстратами и ЛС-сусбтратами с узким терапевтическим диапазоном (табл. 2), что должно найти отражение в инструкции по применению ЛС и ТКФС.
В исследованиях in vivo может применяться так называемый. «коктейльный подход», при котором одновременно применяется несколько чувствительных субстратов («маркеров») нескольких изоферментов цитохрома Р-450 в ходе одного исследования. Необходимым условием правильного дизайна подобного рода исследований является наличие следующих факторов:
— чувствительные субстраты («маркеры») должны быть специфичны для изоферментов цитохрома Р-450;
— между чувствительными субстратами не должно быть взаимодействий. Отрицательные результаты «коктейль-
ного» исследования in vivo могут исклю-
Таблица 2
Чувствительные субстраты и субстраты с узким терапевтическим диапазоном изоферментов цитохрома Р-450
Изофермент цитохрома Р-450 Чувствительный субстрат Субстрат с узким терапевтическим диапазоном
CYP1A2 Дулоксетин Теофиллин, тизанидин
CYP2C8 Репаглинид Паклитаксел
CYP2C9 — Варфарин, фенитоин
CYP2C19 Омепразол —
CYP2D6 — Тиоридазин
CYP3A4 Будесонид,буспирон, эплренон, элетриптан, фелодипин, флутиказон, ловастатин, мидозалам, саквинавир, силденафил, симвастатин, триазолам, варденафил Циклоспорин, эрготамин, фентанил, пимозид, хинидин, сиролимус, такролимус
чить потребность в дальнейшем исследовании отдельных изоферментов цитохрома Р-450. Данные, полученные в ходе «кок-тейльных» исследований, могут дополнять данные, полученные в ходе других исследований in vitro и in vivo, оценивающих способность изучаемого ЛС ингибировать или индуцировать тот или иной изофермет цитохрома Р-450.
2. Изучаемое ЛС в качестве субстрата изоферментов цитохрома Р-450
При исследовании in vivo изучаемого ЛС в качестве субстрата выбор ингибиторов для исследований in vivo зависит от изоферментов Р-450, которые, по данным исследования in vitro, метаболизируют изучаемое ЛС. При этом для исследования in vivo необходимо выбрать сильный ингибитор того или иного изофермента цитохрома Р-450, который будет являться «маркерным» ингибитором. В качестве «маркерных» ингибиторов может быть выбрано любое ЛС из табл. 3. Например, если в исследовании in vitro было показано, что изучаемое ЛС подвергается биотрансформации при участии изоферментов подсемейства CYP3A и их вклад в элиминацию ЛС либо значителен (>25% от общего клиренса), либо неизвестен, то в качестве ингибитора следует выбрать кетоконазол, так как он является сильным ингибитором CYP3A. Если результаты исследования in vivo отрицательны, тогда можно говорить о том, что было продемонстрировано отсутствие клинически значимого межлекарственного взаимодействия на уровни биотрансформации. Если исследование in vivo при использовании сильного ингибитора дало положительный результат, и заказчик исследования желает определить, имеется ли взаимодействие между изучаемым ЛС и другими менее мощными ингибиторами или дать рекомендацию по изменению дозирования — в большинстве случаев требуется проведение дальнейших клинических исследований (табл. 3). В случае если препарат под-
вергается биотрансформации при помощи того или иного изофермента цитохрома Р-450, и его площадь под фармакологической кривой AUC увеличивается в 5 раз и более под влиянием сильного ингибитора, то изучаемое ЛС считается чувствительным субстратом для данного изофермента цитохрома Р-450. При этом в инструкции по применению ЛС и ТКФС необходимо отметить, что ЛС является «чувствительным» субстратом для данного изофермента цитохрома Р-450, и его применение с сильными или умеренными ингибиторами приводит к повышению его концентрации в плазме крови и развитию НЛР. В случае если ЛС подвергается биотрансформации при помощи CYP3A и не является чувствительным субстратом, однако, если его соотношение доза-ответ показывает, что даже незначительное увеличение концентрации ЛС в плазме крови при совместном применении с ингибиторами может привести к развитию серьезных НЛР (например, аритмия torsade de pointes), то ЛС рассматривается как «субстрат того или иного изофермента цитохрома Р-450 с узким терапевтическим диапазоном» (табл. 2).
Если в исследовании in vivo с сильным ингибитором изучаемое ЛС показало себя в качестве субстрата того или иного изофермента цитохрома Р-450, то его исследование с индуктором не требуется.
В случае если применяемое внутрь ЛС является субстратом CYP3A и обладает низкой биодоступностью из-за значительной пресистемной элминиации, связанной с находящимся в ЖКТ CYP3A, то грейпф-рутовый сок, являясь ингибитором CYP3A, может оказывать значительное влияние на концентрацию данного ЛС в плазме крови и повышать риск развития НЛР, что должно быть указано в инструкции по применению и ТКФС данного ЛС.
Если ЛС является одновременно субстратом и CYP3A и P-gp, то совместное применение с ним препаратов зверобоя
Таблица 3
Сильные, умеренные и слабые ингибиторы изоферментов цитохрома Р-450
Изофермент цитохрома Р-450 Сильные ингибиторы Умеренные ингибиторы Слабые ингибиторы
CYP1A2 Флувоксамин Мекселитин, пропафенон, ципрофлоксацин Ацикловир, верапамил, норфлоксацин, фамотидин, циметидин
CYP2C8 Гемфиброзил — Триметоприм
CYP2C9 — Амиодарон, флуконазол Сульфинпиразон
CYP2C19 Омепразол — —
CYP2D6 Пароксетин, флуоксетин, хинидин Дулоксетин, тербинафин Амиодарон, сертралин
CYP3A Атазанавир, индинавир, итраконазол,кето-коназол,клари-тромицин, нелфинавир, ритонавир, саквинавир, телитромицин Ампренавир, верапамил, дилтиазем, сок грейпфрута, флуконазол, фосампренавир, эритромицин Циметидин
приведет к снижению концентрации данного ЛС в плазме крови и снижению эффективности, что также должно быть отмечено в инструкции по применению и ТКФС данного ЛС.
3. Изучаемое ЛС в качестве ингибитора или индуктора переносчика P-gp
При тестировании изучаемого ЛС в отношении способности ингибировать/индуцировать Р^р может быть оправданным выбор фексофенадина в качестве субстрата Р^р.
4. Изучаемое ЛС в качестве субстрата переносчика P-gp
При тестировании изучаемого ЛС в качестве субстрата Р^р рекомендуется использовать такой сильный ингибитор Р^р, как верапамил.
D. Путь введения
Для изучаемого ЛС путь введения обычно должен соответствовать планируемому для использования в клинике. Если разрабатываются как пероральный, так и парентеральный путь введения ЛС, то потребность в исследовании межлекарственного
взаимодействия для нескольких путей введения, чаще всего перорального и парентерального, зависит от наличия у изучаемого ЛС эффекта первого прохождения, который может быть связан с активностью изоферментов цитохрома Р-450 стенки и транспортеров кишечника. Если для изучаемого ЛС в качестве субстрата характерен эффект первого прохождения через печень, то необходимо изучение межлекар-ственного взаимодействия на уровне биотрансформации и транспортеров как при его пероральном, так и парентеральном введении. Для ЛС-субстратов и взаимодействующих ЛС (ингибиторов/индукторов), использующихся в качестве «маркеров», путь введения будет зависеть от доступных на рынке форм выпуска данных ЛС, хотя предпочтительным является пероральный путь.
Е. Выбор дозировки
Исследование in vivo должно способствовать максимальной вероятности обнаружения межлекарственного взаимодействия на уровне биотрансформации и транспортеров как для субстрата (изучаемого ЛС или «маркера»), так и для взаимо-
действующего ЛС (игнибитора/индуктора) (изучаемого ЛС или «маркерного» ингибитора). По этой причине мы рекомендуем использовать максимальную планируемую или одобренную дозировку и наиболее короткий интервал между введением последующих дозировок ЛС (в качестве ингибиторов или индукторов). Например, при использовании кетоконазола в качестве ингибитора CYP3A дозировка 400 мг в день является более предпочтительной по сравнению с более низкими дозировками. В некоторых случаях, из соображений безопасности, для ЛС-субстратов могут быть рекомендованы более низкие дозы, чем те, которые используются в клинике. В таких случаях, любые ограничения чувствительности исследования in vivo для обнаружения межлекарственного взаимодействия на уровне биотрансформации и транспортеров вследствие использования более низких дозировок должны обсуждаться заказчиком исследования в протоколе и отчете об исследовании.
F. Конечные точки
Изменения фармакокинетических параметров могут быть использованы для оценки клинической значимости межле-карственных взаимодействий на уровне биотрансформации и транспортеров. Интерпретация результатов, полученных в ходе этих исследований, будет облегчаться, если они будут дополнены изучением изменения фармакодинамики ЛС (по возможности). Примером могут служить измерения МНО (при исследовании взаимодействия варфарина с другими ЛС на уровне биотрансформации).
1. Фармакокинетические конечные точки
В ходе каждого исследования in vivo должны быть получены следующие фармакокинетические параметры ЛС-субстрата (изучаемого ЛС или «маркера»): площадь под фармакокинетической кривой — AUC, максимальная концентрация — Cmax, вре-
мя достижения С „„ — Т „„, общий кли-
max max
ренс, объем распределения и периоды по-лувыведения (Tj/2). В некоторых случаях эти параметры также могут быть интересны и для взаимодействующего ЛС (ингибитора/индуктора), особенно в случаях, если в исследовании оцениваются возможные влияния на оба исследуемых ЛС. Дополнительные измерения могут помочь в исследованиях равновесного состояния (например, минимальной и максимальной равновесной концентрации) для демонстрации того, что стратегии дозирования были адекватно подобраны для достижения состояния, близкого к равновесному, до и во время взаимодействия (см. раздел IV, А. «Дизайн исследования»). Частота забора образцов должна быть адекватной для обеспечения точного определения соответствующих фармакокинетических показателей самого ЛС и его активных метаболитов (при их наличии). Для ЛС-субстрата, вне зависимости от того, является ли он изучаемым ЛС или «маркером», важным является определение активных метаболитов (при их наличии).
2. Фармакодинамические конечные точки
Фармакокинетические показатели обычно являются достаточными для исследований межлекарственного взаимодействия на уровне биотрансофрмации и транспортеров, хотя фармакодинамичес-кие показатели могут иногда дать полезную дополнительную информацию. Определение фармакодинамических показателей показано, если взаимосвязь фармакокинетики и фармакодинамики для интересующих конечных точек ЛС-субстрата не выяснена, или если фармакодинамические изменения происходят не только вследствие фармакокинетических, но и фарма-кодинамических взаимодействий (например, аддитивное влияние хинидина и три-циклических антидепрессантов на интервал QT).
G. Размеры образца и статистические расчеты
Статистическая значимость различий фармакокинетических и фармакодинами-ческий параметров ЛС-субстрата (изучаемого ЛС или «маркера») до и после взаимодействия должная быть оценена с помощью непараметрических статистических методов, так как в большинстве случаев полученные данные не соответствуют нормальному распределению. В случае если исследование in vivo было перекрестным, рекомендуется использовать парный критерий Вилкоксона, а при параллельном дизайне — метод Манна-Уитни. Различия необходимо расценивать как статически значимые при p < 0,05.
V. ВНЕСЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
О РЕЗУЛЬТАТАХ ИССЛЕДОВАНИЙ IN VIVO И IN VITRO В ИНСТРУКЦИЮ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЛС И ТКФС
Очень важно, чтобы вся информация, полученная в результате исследований биотрансформации и транспортеров in vitro и
in vivo, была отражена в инструкции по применению ЛС и ТКФС.
Информация о результатах исследований in vitro и in vivo, в которых изучаемое ЛС выступало в качестве субстрата, должна быть размещена в разделе «Фармакокинетика» (табл. 4).
Если в результате исследований in vitro и in vivo обнаружено, что изучаемое ЛС является «чувствительным» субстратом или ЛС-субстратом с узким терапевтическим диапазоном того или иного изофермента цитохрома Р-450, то в разделе «Взаимодействие» инструкции по применению ЛС и ТКФС необходимо указать, что его применение с сильными или умеренными ингибиторами приводит к повышению его концентрации в плазме крови и развитию НЛР. При этом необходимо перечислить ЛС, относящиеся к сильным и умеренным ингибиторам данного изофермента цитохрома Р-450 (табл. 3), список которых эксперты Росздравнадзора должны обновлять ежегодно, внося изменения в инструкции по применению ЛС и ТКФС при очередной регистрации ЛС. В этом разделе также не-
Таблица 4
Формулировка информации о результатах исследований in vitro и in vivo, в которых изучаемое ЛС выступало в качестве субстрата, для раздела «Фармакокинетика» инструкции по применению ЛС или ТКФС
Результат исследования in vitro Результат исследования in vivo Формулировка
Не является субстратом Не проводилось «В исследовании in vitro показано, что ЛС не является субстратом изоферментов цитохрома Р-450» (рекомендуется перечислить каких)
Является субстратом определенного изофермента цитохрома Р-450 Не является субстратом изофермента цитохрома Р-450, для которого в исследовании in vivo был получен положительный результат «В исследовании in vitro показано, что ЛС является субстратом данного изофермента цитохрома Р-450 (указывается какого), однако в исследовании in vivo обнаружено, что данный изофермент цитохрома Р-450 не вносит значительного вклада в биотрансформацию ЛС»
Является субстратом определенного изофермента цитохрома Р-450 Является субстратом определенного изофермента цитохрома Р-450 «В исследовании in vitro показано, что ЛС является субстратом данного цитохрома Р-450 (указывается какого) и в исследовании in vivo подтверждено, что ЛС в значительной степени метаболизируется данным изоферментом цитохрома Р-450»
обходимо указать, что применение ЛС, являющегося «чувствительным» субстратом или ЛС-субстратом с узким терапевтическим диапазоном того или иного изофермента цитохрома Р-450, с индукторами данного изофермента может приводить к снижению его концентрации и ослаблению фармакологических эффектов.
Если в результате исследований in vitro и in vivo обнаружено, что изучаемое ЛС является сильным или умеренным ингибитором того или иного изофермента цитохрома Р-450, то в разделе «Взаимодействие» инструкции по применению ЛС и ТКФС необходимо указать, что его применение с ЛС, являющимися «чувствительными» субстратами или ЛС-субстратом с узким терапевтическим диапазоном (табл. 2), приводит к повышению концентрации этих ЛС в плазме крови и развитию НЛР. При этом необходимо перечислить ЛС, относящиеся к «чувствительным» субстратам и ЛС-суб-стратам с узким терапевтическим диапазоном данного изофермента цитохрома Р-450 (табл. 2). Также необходимо указать потенциальную возможность повышать концентрацию других ЛС-субстратов данного изофермента при их совместном применении, без перечисления конкретных ЛС. Если изучаемое ЛС по результатам исследований in vitro и in vivo показало себя как слабый ингибитор того или иного изофермента цитохрома Р-450, то в инструкции по применению ЛС и ТКФС в разделе «Взаимодействие» необходимо указать этот факт, а также потенциальную возможность повышать концентрацию ЛС-субстратов данного изофермента при их совместном применении без перечисления конкретных ЛС.
Если в результате исследований in vitro и in vivo обнаружено, что изучаемое ЛС является индуктором того или иного изофермента цитохрома Р-450, то в разделе «Взаимодействие» инструкции по применению ЛС и ТКФС необходимо указать, что его применение с ЛС, являющимися «чувствительными» субстратами и ЛС-субстратами
с узким терапевтическим диапазоном (табл. 2), приводит к снижению концентрации этих ЛС в плазме крови и ослаблению фармакологических эффектов.
Список сильных и умеренных ингибиторов, а также «чувствительных» субстратов и ЛС-субстратов с узким терапевтическим диапазоном изоферментов цитохрома Р-450 (табл. 2, 3) эксперты Росздравнадзо-ра должны обновлять ежегодно, в соответствии с чем, при очередной перерегистрации ЛС, должны вноситься изменения в инструкции по применению ЛС и ТКФС.
Информация, относящаяся к клиническим последствиям (развитие НЛР или ослабление фармакологических эффектов), не должна помещаться с детальным описанием более чем в один раздел инструкции по применению ЛС и ТКФС. В случае если в результате исследований in vivo разработаны рекомендации по изменению дозирования изучаемого ЛС, противопоказания или предупреждения (например, избегать совместного введения), то эта информация должна быть размещена в соответствующих разделах инструкции по применению ЛС и ТКФС: «Режим дозирования», «Противопоказания» и «Особые указания».
Аналогичным образом вносится информация в инструкции по применению ЛС и ТКФС и по результатам исследований in vivo и in vitro транспортеров, и в частности P-gp.
Литература
1. Федеральный закон от 22 июня 1998 г. № 86-ФЗ «О лекарственных средствах» (с изменениями от 2 января 2000 г., 30 декабря 2001 г., 10 января, 30 июня 2003 г., 22 августа, 29 декабря 2004 г.) // http://www.medtran.ru/rus/ trials/gov/zakon 86.htm
2. Drug Interaction Studies — Study Design, Data Analysis, and Implications for Dosing and Labeling // http://www.fda.gov/cder/guidance/ 6695dft.htm
DRAFT RECOMMENDATIONS FOR STUDYING BIOTRANSFORMATION AND DRUG TRANSPORTERS: STUDY DESIGN, DATA ANALYSIS AND ENTERING INFORMATION INTO APPLICATION INSTRUCTIONS
D.A. Sychev, V.G. Kukes, N.N. Karkischenko
Branch «Clinicalpharmacology» SC BMTRussian Academy of Medical Science,
Institute of Clinical Pharmacology FGU«NC ESMP»
Obviously, doctors need information on possible drug interactions that should be included in the application instructions and typical pharmacological clause. To obtain this information, it is necessary to carry out studies of biotransformation and drug transporters in vivo and in vitro. These draft recommendations present the methodology of such studies, approaches to the analysis of results and principles of stating them in the drug application instructions and typical pharmacological clause. The recommendations developed are harmonized with similar recommendations of the Food and Drug Administration (FDA).
Keywords: drug biotransformation, Р-450, glycoprotein-R induction, inhibition.
