Презентация подготовлена при поддержке гранта BII-GAP-20606 по программе БиоПромышленная Инициатива (BII) Государственного Департамента США Особенности вакцин как тест-материала и выбор схемы доклинического испытания Оксана Николаевна Хохлова Лаборатория биологических испытаний Филиал института биоорганической химии имени академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 1 Вакцины – гетерогенный класс медицинских продуктов, содержащих иммуногенные вещества, которые способны вызывать специфический, активный и защитный иммунитет хозяина против инфекционного заболевания ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 2 Product Development Lead ID & Optimization Candidate Evaluation Toxicology Discovery Non-Clinical Development Candidate ТЭМП Clinical Trials Phase I File IND, First Human Dose Phase II Phase III Product Decision GLP: Основы доклинических исследований Market Launch Biologic License Application 3 1 Лицензированный биологический продукт должен быть: • Безопасным: относительно свободным от опасных/нежелательных эффектов • Чистым: свободным от посторонних примесей • Активным: оказывать желаемый эффект • Единообразным: произведенным в соответствии с GMP (Good Manufacturing Practices) GLP: Основы доклинических исследований ТЭМП 4 Non-Clinical Development Drug Discovery Clinical Trials Non-Clinical Development Phase I 9 Характеристика продукта File IND, First Phase II Phase III Market Launch Product Decision Human 9 Исследования иммуногенности Dose 9 Развитие и совершенствование стратегии испытаний безопасности 9 Исследования безопасности на животных (GLP) ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 5 Совокупность данных о безопасности вакцины для инициации клинических исследований (1) ♦ Характеристика всех используемых материалов/продуктов 9 чистота, идентичность, активность, пирогенность, стерильность ♦ Специфичные тесты in vitro, in vivo ♦ Характеристика лота, стабильность ♦ Обоснование выбора адьювантов, потенциация адьювантом ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 6 2 Совокупность данных о безопасности вакцины для инициации клинических исследований (2) ♦ Данные токсичности адьюванта и вакцины (GLP) 9 Локальная толерантность 9 Повторное введение 9 Репродуктивная токсичность ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 7 Потенциальные токсические эффекты вакцин/адьювантов Местные реакции (Локальная толерантность) Боль, покраснение, отек Гранулема Абсцесс Некроз Лимфаденопатия ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 8 Потенциальные токсические эффекты вакцин/адьювантов Системные реакции Анафилаксия Пирогенность Органоспецифичная токсичность Тошнота/диарея/недомогание Иммунотоксичность (выброс цитокинов, иммуносупрессия, аутоиммунные заболевания) Тератогенность Канцерогенность ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 9 3 Non-Clinical Development Drug Discovery Clinical Trials Non-Clinical Development Phase I 9 Характеристика продукта File IND, First Phase II Phase III Market Launch Product Decision Human 9 Развитие и совершенствование стратегии Dose испытаний безопасности 9 Исследования иммуногенности 9 Исследования безопасности на животных (GLP) ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 10 «Правило использования животных» Необходимость показать эффективность нового вещества/продукта в случае, когда введение человеку неэтично или невозможно При испытаниях новых вакцин, предназначенных для лечения или предотвращения заболеваний, опасных для жизни Конечные точки исследования на животных отражают клинические эффекты, повышают выживаемость или предотвращают тяжелое состояние Данные фармакодинамики (иммуногенности) и другие данные, полученные на животных, способствуют установить эффективную дозу для введения человеку ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 11 Неклинические исследования иммуногенности на животных • Фармакодинамика – для адьювантов • Для формирования концепции клинических исследований • Полезная информация для установления иммунологических характеристик продукта • Информация для выбора доз, схемы и способов введения • Определение иммунного ответа: гуморальный/клеточный • Показатели иммунного ответа: сероконверсия, титры антител, клеточные реакции • Установление роли/участия каждого антигена или живого микроорганизма • Если возможно, исследования на инфицированных животных • Оценка адекватности модели и иммунного ответа ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 12 4 Неклинические исследования безопасности вакцин Необходимость и широта зависят: • • • • • • От типа вакцины Характеристик продукта Соотношения риск/преимущество Предназначения вакцины (популяции-реципиента) Клинических данных испытаний подобных продуктов Наличия адекватной модели Научное обоснование! ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 13 Вакцины – комплексный, разнообразный класс биологических продуктов • Инактивированные микроорганизмы • Живые микроорганизмы • Химерные микроорганизмы • Антигены, выделенные из микроорганизмов • Антигены, секретируемые микроорганизмами • ДНК-рекомбинантные антигены • Антигены, химически синтезированные in vitro • Антигены, продуцируемые хозяином, вакцинированным вектором или ДНК • Чистый антиген, с адьювантом, комбинация антигенов, с др. компонентами ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 14 Исследования безопасности на животных Комплексный механизм действия вакцин: вакцина – не финальный пусковой компонент токсических эффектов • Потенциальная токсичность продукта • Потенциальная токсичность включений и компонентов • Потенциальная токсичность из-за взаимодействия компонентов • Токсические и побочные эффекты, вызванные иммунным ответом ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 15 5 Неклинические исследования безопасности вакцин: прецеденты Иммунизация беременных женщин Новый способ введения Новые адьюванты Опыт применения в клинике (побочные эффекты) Изучение потенциальной токсичности на животных в дизайне исследования, повторяющем случай в клинике ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 16 Необходимость проводить доклинические исследования безопасности для инициации клинических испытаний (фаза I) “НЕТ” “ДА” 9 Новый адьювант 9 Токсический адьювант 9 Новый класс продукта 9 Новый способ введения ТЭМП 9 Комбинация изученных продуктов 9 Хорошо охарактеризованный продукт 9 Опыт клинического применения 9 Обычно лицензированный GLP: Основы доклинических исследований 17 Неклинические исследования безопасности вакцин: класс продукта ДНК-вакцины Эффективность, природа иммунного ответа Локализация в тканях, интегрирование Локальная и системная токсичность Исследования при однократном и бустерном введении (дозы, схема, способ введения для каждого из компонентов) Иммуномодуляция (экспрессия цитокинов) ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 18 6 Неклинические исследования безопасности вакцин: класс продукта Живые и векторные вакцины Характеристика клеточного банка Контаминация Степень ослабленности микроорганизмов Стабильность ослабленности Случайные агенты (др. вирусы, микоплазма) Нейровирулентность, онкогенность (некоторые вирусы) ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 19 Неклинические исследования безопасности вакцин: класс продукта Живые и векторные вакцины Иммунный статус модели и реципиента Вероятность передачи другому человеку Вероятность обмена генетической информацией с другими штаммами, безопасность окружающей среды Колонизация и быстрота элиминации Жизнеспособность в окружающей среде ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 20 Неклинические исследования безопасности вакцин: класс продукта Векторные вакцины Характеристики конструкции Стойкость экспрессии in vivo Безопасность длительной экспрессии некоторых антигенов (BCG) Активность Перенос антибиотикустойчивости Возможность комбинированных вакцин ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 21 7 Неклинические исследования безопасности вакцин: класс продукта Вакцины, вводимые специальными устройствами Дозы антигенов, стабильность Биодоступность антигенов, абсорбция Свойства субстрата Физико-химические изменения: денатурация, укорочение, изменение вязкости Контаминация вакцины Кросс-контаминация (человек-человек) ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 22 Неклинические исследования токсичности вакцин Общая токсичность ♦ Вид/виды животных, чувствительные к биологическому действию вакцины ♦ Идентификация и характеристика потенциальных токсических эффектов для обоснования возможности клинических испытаний ♦ Органы-мишени ♦ Дозы, способ, режим введения ♦ Длительность восстановления ♦ Комбинированные исследования, локальная толерантность ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 23 Неклинические исследования токсичности вакцин Специальные иммунологические исследования ♦ Наличие данных об иммунологическом аспекте токсических эффектов ♦ Аутоиммунные реакции ♦ Реакция гиперчувствительности ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 24 8 Токсическое действие вакцин на репродуктивную систему ♦ Иммунизация детей – исследования не требуются ♦ Иммунизация беременных и женщин детородного возраста - требуются ♦ Для превентивных вакцин – пре- и постнатальное развитие (эмбрио/фетальное/новорожденные) ♦ Уровень антител у матери, перенос антител в фетальную кровь ♦ Доза - человеческая ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 25 Генотоксичность и Канцерогенность ♦ Не требуются для готовых форм ♦ Для компонентов (адьювантов и добавок) ♦ In vitro тесты (мутагенность и хромосомные повреждения) ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 26 Токсическое влияние на жизненно-важные системы органов (Safety Pharmacology) При наличии данных о потенциальном влиянии на ЦНС, дыхание, сердечно-сосудистую систему, почки ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 27 9 Исследование фармакокинетики вакцин ♦ Обычно не требуется ♦ Для новых адьювантов ♦ Для другого способа введения ♦ Исследование локального распределения (в месте инъекции, в лимфоузлы) ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 28 Компоненты вакцин: исследование безопасности адьювантов Адьюванты агенты, добавляемые в вакцины или связанные с вакцинами для усиления специфичного иммунного ответа на антиген • Улучшают доставку антигена • Иммуностимуляторы ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 29 Использование адьювантов: нормативное регулирование 21 CFR 610 - General Biological Product 21 CFR 610.15 Constituent Materials (a) Ingredients, preservatives, diluents, adjuvants “All ingredients … shall meet generally accepted standards of purity and quality”. “An adjuvant shall not be introduced into a product unless there is satisfactory evidence that it does not affect adversely the safety or potency of the product”. ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 31 10 Исследование безопасности адьювантов ♦ Токсичность адьюванта ♦ Токсичность комплекса адьювант/антиген ♦ Совместимость с антигенами вакцины ♦ Абсорбция, стабильность ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 32 Лекарственная форма вакцины и способ введения ♦ Форма может влиять на эффективность и токсичность вакцины ♦ Предполагаемые для использования в клинике ♦ Возможность введения животному ♦ Интраназальные спреи (кролики, собаки) ♦ Интраназальные капли (крысы, мыши) ♦ Подбор доз для разных способов введения ♦ Подбор оптимальных объемов для разных способов введения ♦ Разные органы-мишени при разных способах введения ♦ Иммуногенность при разных способах введения ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 33 Спасибо за внимание! Контактная информация: информация: Оксана Николаевна Хохлова К.б.н., с.н.с. Лаборатория биологических испытаний Филиал ИБХ РАН 142290 Московская обл., обл., г. Пущино, Пущино, прпр-т Науки 6 Тел/ Тел/Факс: Факс: (4967)733753 e-mail: khohlova@fibkh.serpukhov.su ТЭМП GLP: Основы доклинических исследований 34 11