Tossicologia applicata - Modulo III

(GHS).Studio pilota

Parto da 5 mg/kg su un animale. Cosa può succedere? Cosa può succedere? La stessa situazione precedente, ossia ci sono tre possibilità (l'animale muore, l'animale presenta segni di tossicità, l'animale sta bene). Questo studio mi permette di identificare la dose di partenza.

Limit test

Si ricorre al Limit test quando le informazioni sulla sostanza da valutare indicano che si tratta di un composto NON TOSSICO. Si effettua un primo studio trattando un solo animale alla dose di 2000 mg/kg (eccezionalmente 5000 mg/kg), successivamente si trattano altri 4 animali.

TG423 - Acute Toxic Class Method

Procedura a step, secondo la quale una delle dosi previste (5, 50, 300 e 2000 mg/kg) viene somministrata a 3 animali per volta. L'assenza (o la presenza) di mortalità determina il passaggio allo stadio successivo, utilizzando a seconda dei casi la dose maggiore o minore. L'endpoint indicato dalla TG è la letalità.

Stima di un range per la DL₅₀ compatibile con il sistema di classificazione UE (GHS). Non c'è uno studio pilota e quello che cerco è la letalità dell'animale. Parto da 300 mg/kg.

Se 0-1 animali muoiono, testo su altri 3 animali. Se 2-3 animali muoiono, scendo a 50 mg/kg.

TG425 - Up-and-Down Procedure

Somministrazione ad un singolo animale di una dose, considerata come la stima teorica migliore della DL reale. A seconda del risultato (letalità, tossicità manifesta, assenza di effetto), viene calcolata (con un fattore 3,2 verso l'alto o verso il basso) la dose da somministrare successivamente ad un altro animale. La valutazione continua fino a che non si identifica la dose per la quale si ottiene la risposta inversa alla precedente (sopravvivenza anziché mortalità o viceversa) e alla quale si trattano altri 4 animali.

Permette la stima di un valore puntuale per la DL₅₀.

Si è stimato che per questi studi innovativi occorrono

metabolismo ed escrezione(ADME) permettono di valutare la dose interna di esposizione. Molti metodi non-animali di tossicocinetica sono ad un buon livello di sviluppo e sono spesso utilizzati come test complementari. Gli esperti hanno stimato in 5-7 anni il tempo ancora necessario per lo sviluppo di metodi appropriati.

Una volta che saranno disponibili metodi validi per l'identificazione dei parametri relativi ai singoli step del processo ADME, sarà necessario disporre degli algoritmi in grado di integrare i dati in vitro-in silico ed estrapolare alla situazione in vivo: in questo contesto sono di fondamentale importanza modelli matematici come i PBPK (Phisiologically Based PharmacoKinetic models) che permettono un'analisi quantitativa in funzione del tempo dei processi tossicocinetici di una sostanza.

OECD 417: linee guida per studi di tossicocinetica. Ci permettono di conoscere il profilo ADME del tossico. Tali studi sono importanti poiché ci permettono di capire

La natura sistemica del tossico, quali sono i gruppi funzionali coinvolti (metaboliti), informazioni riguardo il potenziale di accumulo della sostanza in esame nei tessuti e/o negli organi, come pure sul rischio di induzione di biotrasformazioni derivanti dall'esposizione alla sostanza.

Linea guida a cui ci dobbiamo riferire per valutare lo studio di tossicità ripetuto. Nelle altre linee guida avevamo un end point, qui ci sono end point multipli.

Come specie va scelta la specie che ci sarà negli studi successivi, normalmente il ratto. Delle volte si utilizzano due specie, una di controllo nel caso in cui la prima dia risultati dubbi.

Abbiamo un minimo di 4 animali dello stesso sesso e solitamente 2 dosi. Gli animali utilizzati devono essere adulti, in caso contrario va specificato il motivo della scelta.

Prima di procedere alla sperimentazione si fanno degli studi pilota necessari per decidere i parametri sperimentali (bilancio di massa, definizione dosi, metabolismo).

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non induce alcun effetto diretto o indiretto su organi e sistemi

Definizione della dose che induce effetto nocivo e il tipo dell'effetto

Definizione della relazione dose terapeutica e dose tossica

Individuare il bersaglio dell'effetto (molecola, struttura cellulare, organo o sistema) sia del composto originale che dei suoi metaboliti

Definire la reversibilità o meno degli effetti

STUDI DI TOSSICITÀ

Le prove di tossicità per somministrazioni ripetute, subacuta (breve termine) e cronica (lungo termine) devono mettere in evidenza:

• la soglia di tossicità
• le alterazioni funzionali e/o anatomo-patologiche conseguenti alla somministrazione ripetuta del farmaco
• le condizioni della comparsa di alterazioni in funzione della posologia

La valutazione degli effetti tossici viene effettuata esaminando mortalità, comportamento, accrescimento, prove funzionali a carico dei diversi organi (cuore, fegato, rene, milza ecc.), in base ai reperti

autoptici e esami istologici. Per identificare con sicurezza gli effetti tossici di una sostanza negli animali dal laboratorio è necessario somministrare alte dosi. L'uso di alte dosi è dovuto all'inevitabile limite del numero di animali su cui si effettuano i test. La risposta ad una data sostanza dipende infatti da: 1) dose somministrata; 2) sensibilità individuale

DOSE - Supponiamo che ad una data dose risponda lo 0,1% di individui (più sensibili). Se l'esperimento viene condotto con 100 animali, la risposta non viene rilevata. Per essere ragionevolmente sicuri di osservare la risposta con quella dose, l'esperimento dovrebbe essere condotto con almeno 5.000 animali. Aumentando la dose, risponderà una percentuale maggiore di individui (anche quelli meno sensibili). L'uso di dosi 'elevate' (rispetto a quelle previste nell'uomo) consente quindi di osservare una risposta con un numero 'ragionevole' di

1. Studio di tossicità per somministrazione ripetuta
2. Studio diretto ad ottenere informazioni sulla tossicità di un prodotto quando è prevista un'esposizione ripetuta, considerando anche i prodotti di biotrasformazione.
3. La durata è determinata dall'uso proposto nell'uomo o dalla prevista durata di esposizione.
4. Tossicità subacuta: fino a 3 mesi
5. Tossicità subcronica: fino a 6 mesi
6. Tossicità cronica: 6-12 mesi
7. Tali test permettono di evidenziare:
• Effetti tossici che si verificano a dosi più basse di quelle degli studi in acuto, per accumulo del tossico e/o accumulo del danno
• Effetti tossici ritardati (cancerogenesi, neuropatia ritardata da organofosforici, ecc.)
8. L'endpoint non è la mortalità ma la morbilità (non si vuole la morte degli animali, ma si deve arrivare a fine esperimento con un numero congruo di animali).
9. Le dosi usate sono notevolmente più basse di

Quelle usate negli studi di tossicità acuta. In termini di esposizione umana: gli studi acuti "rappresentano" l'esposizione dovuta ad incidenti (es. Bhopal, metilisocianato) o a sovradosaggi accidentali o volontari. Gli studi subcronici "rappresentano" l'esposizione (a livelli più bassi di quelli dovuti ad incidenti) frequente a sostanze di uso professionale (es. solventi) o domestico (es. detergenti), a additivi alimentari, farmaci e inquinanti ambientali. Gli studi cronici "rappresentano" l'esposizione giornaliera, per tutta la vita, di additivi alimentari, residui di pesticidi nel cibo e nell'acqua ecc. La pianificazione degli studi di tossicità subacuta (dosi ripetute per 2 o, di preferenza, 4 settimane) è una delle fasi chiave dello sviluppo tossicologico di un nuovo prodotto: si tratta, in genere, degli studi che consentiranno di redigere il dossier per la prima somministrazione.

Nell'uomo, i risultati di questa fase serviranno come base per la scelta delle dosi da somministrare negli studi di tossicità subcronica e cronica. Gli organi bersaglio saranno definiti in modo preciso. I risultati in termini di NOAEL (No Adverse Effect Level = dose più alta alla quale non si osserva l'effetto tossico), serviranno a stabilire le dosi da cui partire negli studi clinici di fase I. A questi studi è delegata la valutazione circa la necessità di studi specifici di immunotossicità, nonché la determinazione di eventuali rischi per la funzione riproduttiva (fertilità maschile). Se è prevista un'esposizione umana più lunga, se ad esempio risultano frequenti somministrazioni discontinue, per un periodo totale di 1 mese o più.