Prečo lieky stále skúšame na zvieratách

Ak objavíme úplne novú molekulu, ako vieme, koľko jej máme podať, aby sme človeku pomohli a nezabili ho?

Predstavte si, že by kyanid bola čerstvo objavená zlúčenina. Ešte by voňala novotou (a mandľami). Z predchádzajúcich výskumov na bunkách či z počítačových modelov by sme vedeli, čo by mala v organizme robiť. No žiadne ďalšie by sme nespravili.

Boli by ste ochotní stať sa prvým ľudským dobrovoľníkom, ktorému kyanid podajú?

Hm, možno. Ale možno by ste mali otázky. V súlade s Paracelzovým výrokom o jedoch – každá látka je jed, závisí len od dávky –, by mňa zaujímalo, podľa čoho určili, akú dávku mi podať.

Aj na to dnes slúži predklinické skúšanie; teda také, ktoré je pred prvým podaním molekuly človeku.

Skúšanie nielen, ale aj na ziveratách

Predklinické skúšanie sa robí na bunkách či tkanivách, počítačových modeloch a zvieratách.

Je celosvetová snaha redukovať pokusy budúcich liekov na zvieratách najviac, ako to ide. Zatiaľ však nemáme rovnocennú alternatívu, ktorá by nám zodpovedala otázku: Koľko toho máme dať prvému človeku? 1 mg? 10 mg? 100 mg? 1000 mg? Pri tom kyanide by vám 1 mg jednorazovo asi nič nespravil, 100 mg by vás pravdepodobne zabilo.

Pri predklinickom testovaní postupujeme s iným zámerom, ako pri hľadaní kandidáta. Nehľadáme správny kľúč pre náš zámok medzi ostatnými kľúčmi. Pri predklinickom skúšaní zisťujeme, či vybraný kľúč pri otočení v zámke nezlomíme a či ju skutočne otvorí tak, ako sme chceli.

Minulé tragédie a dnešné pravidlá

Predklinické skúšky sa robili aj v minulosti, myslím tým začiatok 20. storočia.

Počuli ste o katastrofe, čo spôsobil talidomid? Talidomid predávali ako bezpečný liek pre tehotné na bolesti hlavy a rannú nevoľnosť. Nevedeli, že spôsobuje ťažké vývojové chyby plodov a potraty. Kým na to prišli, mal talidomid na liekovom svedomí státisíce obetí.

Ako je to možné?

Aj preto, že v tom čase bolo predklinické skúšanie chaotické a povrchné. Talidomid vychádzal v testoch, ktoré spravili, skvelo. Preto tvrdili, že je bezpečný.

Problém bol v testoch, čo im nenapadlo spraviť. Alebo ako moja teta právnička hovorí, v zmluvách býva málokedy háčik v tom, čo tam napísané je; ten sa zvyčajne skrýva v tom, čo nenapísali.

Dnes máme národné a medzinárodné zákony a požiadavky na predklinické štúdie. Vyžadujú sa, aby dovolili skúšanie na ľuďoch, alebo preto, aby neskôr dovolili registráciu lieku.

Predklinické skúšanie nám zároveň prezradí, akú dávku máme podať prvému človeku.

Ako? Zodpovie 3 hlavné otázky:

Čo robí molekula s organizmom? (Farmakodynamika)

Ak ide o biologicky aktívnu molekulu, tak odpoveď na túto otázku závisí od dávky.

Ak je dávka príliš nízka, nestane sa nič. Ako dávku zvyšujeme, začína sa objavovať účinok. Aký? To nemusí byť také jednoznačné.

Jednorazová malá dávka kyanidu nemusí spraviť nič. Dlhodobo taká istá dávka spôsobí paralýzu, poruchy pečene, obličiek a iné postihnutia.

A čo vysoká dávka? Ani tam to nie je jednoznačné.

Je efekt, ktorý vyvolá 200 mg kyanidu (smrteľná dávka) žiaduci alebo nie? To závisí od toho, koho sa spýtate. Vraha? Obete? Agathy Christie? Tomu kyanidu je to jedno, ten si spravil svoje.

Pri kandidátoch na liek presne vieme, aký efekt je žiaduci a aký nie.

Postupne sa teda hráme s dávkou, až dosiahneme takú pri ktorej má molekula najväčší želaný účinok a zároveň stále akceptovateľné nežiaduce účinky. Na 100% nulové nežiaduce účinky zabudnite. Tie existujú len v klamlivej reklame somarín.

Čo spraví organizmus s molekulou? (Farmakokinetika)

Keď liek prehltneme cez ústa, dostane sa do žalúdka a čreva, tam sa vstrebe do krvi a prejde do pečene. Pečeň ho možno nejako upraví a pošle do zvyšku tela. Liečivo si poprúdi v celom organizme, než sa postupne vylúči. Odborne hovoríme o absorpcii, distribúcii, metabolizme a exkrécii (ADME).

Toto sú veľmi dôležité údaje.

Darmo totiž môže byť molekula úžasne účinná v Petriho miske, ak sa z nej po zamýšľanom podaní cez ústa nič nevstrebe. Darmo sa skvelo vstrebáva, ak potom pečeň molekulu metabolicky zmení na toxickú zlúčeninu. Darmo sa nádherne dostáva do krvi, ak sa nevie dostať k cieľovému tkanivu, napríklad do mozgu.

Znalosti toho, čo spraví telo s molekulou, slúžia nielen na určenie dávky, ale aj formy podania. O tom, ako krásne sa dá vyhrať napríklad s obalmi na tabletke či s rôznymi modernými formami podania, by vám farmaceuti vedeli rozprávať celé hodiny (najmä po štátnici z technológie, však?).

Je molekula dostatočne bezpečná?

Predklinické štúdie toxicity sú vopred určené prísnymi pravidlami.

Vyžadujú sa výsledky pre akútnu toxicitu, teda podanie jednej, zvyčajne vysokej dávky. Pri chronickej toxicite podávame molekulu opakovane nejakú dobu (v mesiacoch). Testuje sa aj schopnosť molekuly poškodiť DNA, vyvolať rakovinu či poškodiť plodnosť alebo plod.

Musí si nimi prejsť každá molekula.

Výnimky sú možné len vtedy, ak je z ohľadu na budúce podávanie alebo z ohľadu na vlastnosti molekuly niektorý z testov vedecky nezmyselný.

Napríklad ak sa má liek podať párkrát za život, je zbytočné skúšať, čo sa stane, keď ho budeme podávať denne pol roka. Alebo ak ide o ľudskú protilátku, ktorá u myšky spôsobí imunitnú reakciu čisto pre rozdielnosť živočíšnych druhov, test s myškami by nám veľa nepovedal, a tak sa nemusí spraviť.

No ak nie je takáto vedecká výnimka, sú testy toxicity rovnaké a povinné pre všetky budúce lieky.

Firmy a firmičky

Ako som spomínala aj v predošlej časti o hľadaní kandidáta, tieto testy nemusí robiť farmaceutická firma sama. Menšie firmy si ich obyčajne nechajú spraviť v spoločnosti, ktorá sa na predklinický výskum špecializuje.

Firma, čo robí predklinické skúšania, musí mať totiž nielen potrebné laboratóriá, zverince, vybavenie a pracovníkov. Potrebuje zároveň spĺňať medzinárodné štandardy správnej laboratórnej praxe (good laboratory practice, GLP). To je prísny systém kvality. Určuje aj tie najmenšie detaily týkajúce sa organizácie, podmienok výskumu, plánovania, monitorovania, zaznamenávania a aj archivovania a hlásenia výsledkov.

Laboratórium, ktoré tvrdí, že spĺňa princípy GLP, to musí robiť do bodky. Nemôže si len vybrať, čo sa mu hodí. Zároveň musí byť pripravené podrobiť sa auditu či inšpekcii od úradov. Takže to fakt nemôže robiť len tak hocikto a hocijako.

Inak povedané, keď niektoré zázraky v tabletkách (šarlatánske výživové doplnky) tvrdia, že oni majú spravené akési skúšky, na 99% nemajú spravené všetky tieto spomínané testy. Na rozdiel od liekov ich totiž od výživáčov nevyžadujeme, takže by šlo z ich pohľadu o vyhodené peniaze. Bežní konzumenti sa v tom aj tak nevyznajú, tým stačí dobrá reklama. (1% je pre produkty, ktoré majú ambíciu stať sa časom liekom.)

Výsledky predklinického výskumu

Časť predklinického výskumu sa musí spraviť pred podaním molekuly prvému človeku, iné môžu prebiehať paralelne s klinickým skúšaním.

Pred prvým podaním kandidáta na liek človeku sa všetky dovtedy dostupné údaje zosumarizujú a slúžia ako podklad pre schválenie výskumu na ľudských dobrovoľníkoch.

No a, samozrejme, údaje o toxicite a tom, čo robí molekula s telom a čo telo s molekulou sa poskladajú do dôležitého čísla – dávky, pri ktorej sa nepozoroval žiaden nežiaduci efekt (NOAEL, z anglického no-observed-adverse-effect level).

Z tej sa dá vypočítať dávka, ktorú môžeme bezpečne podať prvému ľudskému dobrovoľníkovi. To už však zabŕdam do klinického skúšania, ktoré si nechám na ďalšie časti tohto seriálu.

Zdroje: Griffin et al: The Textbook of Pharmaceutical Medicine (2013), prednášky z postgraduálneho štúdia farmaceutickej medicíny v Bruseli Pharmed a k tomu: 1, 2, 3