Toxicité des médicaments dans les études précliniques

Le développement de nouveaux médicaments est un processus long et coûteux. Malgré les efforts accrus en recherche et développement (R&D) au cours des dernières décennies, le taux d’échec dû à la toxicité des médicaments reste un défi majeur pour l’industrie pharmaceutique. Par conséquent, l’évaluation de la toxicité est cruciale lors de la phase préclinique, car elle est essentielle pour garantir l’intégrité des études et le respect des réglementations.

« Les études de pharmacologie sur la toxicité sont définies comme ces études qui étudient les effets pharmacodynamiques indésirables potentiels d’une substance sur les fonctions physiologiques, en relation avec l’exposition dans la plage thérapeutique et au-delà » (source ICH S7A).

En collaborant avec Biotrial, vous bénéficiez du soutien d’une CRO (Organisation de Recherche sous Contrat) mondiale. Notre équipe d’experts précliniques possède une expertise approfondie en matière de toxicité des médicaments.

Réduction anticipée des risques de toxicité

La réduction anticipée des risques de toxicité est essentielle lors du développement de médicaments. Elle implique la réalisation d’études de toxicité non-GLP pour minimiser les risques, retards et coûts associés à l’avancement des projets de recherche. Cette démarche permet d’identifier et de résoudre les préoccupations de toxicité potentielles avant d’entreprendre des études GLP plus coûteuses et longues.

Biotrial offre une gamme de services pour anticiper et réduire les risques de toxicité, notamment :

  • Études sur animaux anesthésiés et télémétrés : Le recours à des animaux équipés de dispositifs de télémétrie pour surveiller la fréquence cardiaque, la pression artérielle et d’autres paramètres permet une détection précoce de la toxicité cardiaque.
  • Détection précoce des problèmes cardiovasculaires : Permet d’identifier des anomalies telle que la prolongation du QT.

Études de pharmacologie de toxicité : tests fondamentaux

Les tests fondamentaux sont réalisés pour enquêter sur les effets potentiels d’un médicament sur les systèmes nerveux central, cardiovasculaire, et respiratoire et d’anticiper les effets futurs lors des essais cliniques chez les patients. Ces systèmes sont considérés comme les plus vitaux, et par conséquent, tout effet indésirable potentiel sur ces systèmes pourrait avoir de graves conséquences.

Système Nerveux Central (SNC)

Les études sur le SNC sont importantes dans l’évaluation de la toxicité des nouveaux médicaments, car le cerveau et la moelle épinière sont des systèmes organiques vitaux. Ils contrôlent de nombreuses fonctions importantes, telles que le mouvement, la cognition et le comportement. Les études du SNC peuvent aider à identifier les effets indésirables potentiels des médicaments, tels que la sédation, l’altération motrice et le dysfonctionnement cognitif. Ces études peuvent également aider à déterminer les doses d’un médicament pour le SNC en toute sécurité.

En réalisant des études du SNC, Biotrial contribue à assurer la toxicité des nouveaux médicaments pour le SNC. Cela représente une partie importante du processus de développement des médicaments, visant à protéger les patients contre d’éventuels dommages et de valider la faisabilité d’un essai clinique.

  • Test d’Irwin / Batterie d’observation fonctionnelle
  • Rongeurs et grands animaux
  • Peut être adapté selon votre protocole interne
Biotrial-preclinical-Follow-Up-Cardiovascular

Système Cardiovasculaire (CVS)

Les études sur le système cardiovasculaire (CVS) sont cruciales dans l’évaluation de la toxicité de nouveaux médicaments, car le cœur et les vaisseaux sanguins jouent un rôle essentiel dans la circulation et le flux sanguin. Ces études aident à détecter les potentiels effets secondaires sur le système cardiovasculaire, tels que la prolongation de l’intervalle QT, les arythmies, et l’insuffisance cardiaque. Elles sont également utiles pour établir les doses du médicament pour le système cardiovasculaire.

Biotrial propose une gamme complète d’études CVS, y compris l’ECG, la télémétrie et les mesures de la pression artérielle. Ces études sont menées sur des rongeurs et des grands animaux, tels que les chiens et les singes.

  • Modèles anesthésiés et conscients.
  • Rongeurs et grands animaux
  • Enregistrement télémétrique multifréquence chez les animaux en groupe
  • ECG de haute qualité chez les animaux chroniquement instrumentés
  • Evaluation du QT / Détection des arythmies, conformément à l’ICH S7B

Système respiratoire

L’évaluation de la toxicité de nouveaux médicaments nécessite des études approfondies sur le système respiratoire, étant donné l’importance des poumons pour la respiration et les échanges gazeux. Ces études, souvent désignées sous le terme “études RS”, permettent d’identifier les risques d’effets indésirables, tels que la dépression respiratoire, la bronchoconstriction et l’œdème pulmonaire. Elles contribuent également à déterminer les doses optimales pour le système respiratoire.

  • Pléthysmographie corps entier chez la souris, le rat et le cobaye (voie d’administration IV possible)
  • Les tests spécifiques qui sont effectués peuvent varier en fonction du médicament et de l’espèce étudiée.

Études de pharmacologie de toxicité : études complémentaires et de suivi

Des préoccupations en matière de toxicité peuvent émerger des essais cliniques, d’autres études expérimentales in vitro ou in vivo ou de rapports. Si ces effets indésirables potentiels représentent un risque pour la sécurité humaine, ils doivent être explorés de manière approfondie.

  • Études supplémentaires pour évaluer les effets pharmacodynamiques indésirables potentiels sur les systèmes d’organes non abordés par les études principales :
    • Système rénal / urinaire (diurèse, excrétion électrolytique, clairance de la créatinine, biomarqueurs de lésion rénale)
    • Système Gastro-Intestinal (motilité GI, vidange gastrique)
  • Études de suivi pour fournir des connaissances supplémentaires ou une compréhension plus approfondie des fonctions vitales :
    • SNC (risque d’abus, performance de la mémoire, risque de crises épileptiques, modifications du sommeil)
    • Cardiovasculaire (débit cardiaque, contractilité ventriculaire, résistances vasculaires, troponine)
    • Respiratoire (pression artérielle pulmonaire, résistance des voies aériennes, analyse des gaz sanguins)
Biotrial preclinical Follow Up Cardiovascular 1
Biotrial preclinical Eeg Signal
Biotrial preclinical Follow Up Cns Brain
Biotrial preclinical Follow Up Respiratory

Ressources

Biomarqueurs EEG de l’activation du système de récompense par les substances psychoactives
Test d’inclinaison utilisant la contention manuelle
Affiche sur les biomarqueurs rénaux
Affiche de télémétrie chez le cobaye
Test d’inclinaison chez le primate non humain utilisant la contention manuelle

ABSTRACT: Drug abuse liability is a growing concern for Regulatory Authorities and the
American opioid crisis raises the question of the evaluation of abuse potential
for new drugs.

  • Standard non-clinical methods are time/cost ineffective and rely on behavioral
    outcomes.
  • The need to develop more quantitative/predictive approaches has been
    pointed out.
  • Meanwhile, accumulating evidences highlight the role of initial activation of the reward system and its dysregulation in the development of drug addiction
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the tilt test in non-human primate using manual restraint: an improved method to investigate orthostatic hypotension

ABSTRACT: Drug-induced orthostatic hypotension (OH) is a common side-effect of medications such as antidepressants, antipsychotics, antiparkinsons, antihypertensives, vasodilators and diuretics. OH is defined as an excessive drop in arterial blood pressure resulting from a sudden postural change. Under physiological conditions, this phenomenon is compensated by the baroreflex, a regulatory mechanism that restores blood pressure by activating the sympathetic system leading to peripheral vasoconstriction and cardiac stimulation. However, this side-effect is not systematically addressed during preclinical drug development of NCE’s. The standard way to investigate OH in animals is the tilt test, as performed in humans. Physical restraint in modified chairs is the most frequently used technique in NHP. However, this restraint is stressful and can affect the results. We have developed a technique in cynomolgus monkeys using only manual restraint. Animals are regularly trained to the procedure using clicker training with positive reinforcement. Trained animals show no resistance during the procedure. The model was validated using two reference compounds, prazosin and hexamethonium.

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A cross species comparison study of undesired drug-induced hypothermia using telemetry
  • In a neuroscience drug discovery project, several compounds of interest induced
    severe albeit transient hypothermia after acute intraperitoneal or oral administration in
    a mouse pharmacology model
  • This hypothermia hindered exploration of efficacy in the in vivo mouse model and
    could possibly prevent the conduct of relevant safety studies in tox species at high
    dose levels
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The Conditioned Taste Aversion (CTA) Model in Rodents: A Potential Tool to Evaluate Drug-Induced Gastrointestinal Discomfort
  • Drug-related discomfort associated to effects like pain or intestinal disturbances may result in reduced treatment compliance and even drug discontinuation. For instance, GLP-1-based treatments are known to be associated with nausea and emesis in patients.
  • Conditioned taste aversion (CTA) is an associative learning process by which pairing the taste of a sweet liquid like a saccharin solution (conditioned stimulus) with
    gastrointestinal discomfort induced by another stimulus (unconditioned stimulus) leads to a conditioned aversive response upon re-exposure to the initial taste.
  • Since rodents are unable to display emesis, we aimed at evaluating the relevance of the CTA paradigm to detect gastrointestinal discomfort triggered by the GLP-1 pathway.
    We sought to evaluate the effects of an acute administration of semaglutide, a GLP-1 agonist, in the CTA test using a 2-bottle preference paradigm, in both mice and rats. Lithium
    chloride (LiCl) was used in the study as a positive reference compound.
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