NB! Данная версия статьи – промежуточная и может измениться при доработке.
Существенная часть успеха проведения исследований биоэквивалентности определяется в момент планирования и разработки протокола исследования. При определении дизайна исследования не всегда проводится широкое обсуждение, которое может ограничиваться выбором дизайна на основании общих соображений без рассмотрения всех аспектов потенциально влияющих на выбор. Далее постараемся подробно разобрать возможные подходы к разработке протокола клинического исследования биоэквивалентности.
Основополагающим моментом планирования является выбор дизайна исследования. Дизайн определяет основную структуру исследования и на его основе будут определяться все последующие аспекты исследования. Тем не менее, нельзя упускать из вида фармакокинетические особенности, статистические аспекты, а также возможности конкретного клинического центра в котором исследование планируется к проведению.
Основные причины влияющие на дизайн исследования можно свести к следующим:
- Фармакокинетические причины (T1/2, Tmax, Cmax)
- Статистические причины (Внутри- Меж- индивидуальная вариация)
- Сроки проведения исследования
- Возможности исследовательского центра
Все вышеупомянутые причины необходимо учитывать при разработке протокола клинического исследования, в ходе которой должны быть определены следующие ключевые моменты:
- Выбор дизайна
- Определение интервалов времени для фармакокинетического анализа
- Определение длительности периодов отмывания
- Определение объема выборки субъектов исследования
- Определения объема методов контроля безопасности субъектов исследования
Основные типы дизайна:
- Параллельный дизайн
- Перекрестный дизайн “2X2” (классический)
- Частично репликативный дизайн “2x3x3”
- Полный репликативный дизайн “2x2x3”
- Полный репликативный дизайн “2x2x4”
- Полный репликативный дизайн “2x4x4”
- Латинский квадрат, Williams’ дизайн (для 2-х и более тестируемых препаратов)
Наибольшее количество исследований выполняется с использованием перекрестного дизайна “2X2”, т.к. данный тип наилучшим образом сбалансирован по скорости проведения и мощности. Тем не менее, возможны ситуации, когда исследование не может быть проведено с использованием классического дизайна. Если ранжировать виды дизайна по мощности то расположение будет следующим:
- Полный репликативный дизайн “2x4x4”; Полный репликативный дизайн “2x2x4”
- Полный репликативный дизайн “2x2x3”; Частично репликативный дизайн “2x3x3”
- Перекрестный дизайн “2X2” (классический)
- Параллельный дизайн
В таблице ниже отражены значения мощности при использовании разных типов дизайна при значении вариации 25.0%. Значения получены с использованием функции power.TOST пакета PowerTOST среды вычислений R Project.
Пример: power.TOST(alpha = 0.05, CV=0.25, n=12, design = “2x2x4”)
| N | 2x2x4 | 2x2x3 | 2×2 | Parallel |
| 12 | 0.7481 | 0.5243 | 0.3137 | 0.0561 |
| 18 | 0.8943 | 0.7487 | 0.5801 | 0.1761 |
| 24 | 0.9589 | 0.8623 | 0.7391 | 0.3479 |
| 30 | 0.9837 | 0.9244 | 0.8342 | 0.4957 |
| 36 | 0.994 | 0.959 | 0.8941 | 0.6065 |
| 42 | 0.9978 | 0.9781 | 0.9326 | 0.69 |
| 48 | 0.9992 | 0.9885 | 0.9575 | 0.754 |
Видно, что для достижения одной и той же мощности (к примеру, ~75%) необходимо 48 субъектов для параллельного дизайна, 24 – для перекрестного “2X2”, 18 – для репликативного “2X2X3”, 12 – для полного репликативного дизайна. Т.е. количество необходимых субъектов для достижения одного и того же уровня мощности при равной вариации обратно пропорционально количеству периодов исследования.
Необходимо отметить, что для параллельного дизайна будет учитываться межиндивидуальная вариация, которая, как правило, выше чем внутрииндивидуальная вариация. Таким образом, параллельный дизайн нежелательно рассматривать как частный случай перекрестного дизайна. Параллельный дизайн может быть рекомендован в отдельных случаях, когда фармакокинетические особенности препарата не позволяют провести исследование в адекватные сроки в связи с длительным периодом выведения препарата (к примеру, T1/2 более 14* дней, здесь и далее знаком * отмечены значения выбранные по мнению автора). В таких случаях длительный период отмывания приводит к тому, что характеристики субъекта с течением времени меняются, внутрииндивидуальная вариация может увеличиваться и приближаться к значениям межиндивидуальной вариации, что делает преимущества перекрестного дизайна не столь очевидными. Не стоит забывать, что с течением времени растет риск выбывания субъектов по причинам развития нежелательных явлений не связанными с препаратом, также растет риск нарушения режима субъектом исследования. При условии адекватного подбора субъектов исследования в исследуемые группы с учетом демографических характеристик (возраста, пола, веса, расы), можно создать условия при которых вариация при параллельном дизайне не будет существенно отличаться от перекрестного с длительным периодом отмывания, при этом будет сохраняться целостность данных и приемлемый рейтинг выбывания.
При выборе между остальными типами дизайна необходимо полагаться на уровень вариации и длительность периода отмывания. Если планируемый уровень вариации превышает 30.0% – это является основанием рассматривать репликативный дизайн в качестве оптимального. Данный подход позволяет провести расширение границ доверительного интервала для показателя Cmax в случае если вариация референтного препарата превысит значение 30.0%. При выборе между полным и частичным репликативным дизайном следует учитывать длительность периода отмывания. Если периоды отмывания по длительности превышают 7* дней, то предпочтительно использовать репликативный дизайн с 3-мя периодами. При периоде отмывания 7* дней и менее и высокой вариации репликативный дизайн с 4-мя периодами является оптимальным для проведения исследований биоэквивалентности. Также на выбор репликативного дизайна может повлиять возможность клинического центра госпитализировать определенное количество субъектов. Так если возможность клинического центра позволяет разместить не более 18 субъектов, а необходимое количество субъектов для достижения оптимальной мощности равно 24 для обычного перекрестного исследования “2X2”, то предпочтительно использовать репликативный дизайн с 3-мя периодами, который обеспечивает сопоставимую мощность, чем проводить госпитализацию когортами и вносить соответствующие изменения в статистический план (анализ когорт), которые могут негативно сказаться на итоговых результатах. Таким образом, выбор дизайна может определяться не только фармакокинетическими и статистическими причинами, но и возможностями клинического центра.
Частично репликативный дизайн (полурепликативный) не имеет каких-либо существенных преимуществ перед полным репликативным (за исключением более точной оценки внутрииндивидуальной вариации референсного препарата), однако при расчете статистики могут возникнуть ситуации, когда рекомендованная статистическая модель не будет иметь приемлемых решений (по материалам Bebac.at). В связи с этим, не рекомендуется использовать полурепликативный дизайн без каких-либо существенных оснований (*мне не известны такие практические основания).
Определение интервалов времени для фармакокинетического анализа является важной частью планирования исследования. Определение интервалов выполнятся на основании фармакокинетических параметров исследуемых препаратов и должно учитывать:
- Скорость абсорбции и время достижения максимальной концентрации.
- Период полувыведения;
В связи стем, что первое измерение после “нулевой” точки не должно быть максимальным – необходимо предусмотреть достаточное количество отборов до момента планируемого Cmax. При анализе литературных данных необходимо обратить внимание, на то, что в случае указания значения Tmax – 2.0 ч [1.0;3.5] (Median [LQ;UQ]) – на практике высока вероятность выявления значений менее 1.0 часа (и более 3.5ч), и соответственно это должно быть учтено при определении интервалов фармакокинетического профилирования. Для точного определения (снижения вариации) Cmax рекомендуется предусмотреть уплотненные интервалы в области предполагаемого Cmax. Особенно важно учесть повышенную плотность в области Cmax в случае если препарат обладает высокой скоростью абсорбции и распределения (высокий коэффициент распределения альфа-фазы). Как можно отметить на рисунке 1, после того как препарат поступил в кровоток вещество распределяется в организме, в зависимости от соотношения скорости поступления и распределения вещества могут формироваться острые пики концентрации, которые необходимо фиксировать при проведении исследования. В случаях, когда концентрация препарата быстро достигает максимума и быстро снижается до некоторого уровня при недостаточно плотном графике отбора образцов снижается точность определения Cmax, растет вариация и как следствие падает шанс успешного проведения исследования. Помимо этого, при такой ошибке планирования среднее значение Cmax будет ниже реальных значений (Это происходит из-за того, что в случае если точка отбора попадает на реальный Cmax, то регистрируется нормальное значение, если точка отбора не попадает на реальный Cmax, то определяемое значение будет меньше, что приведет к систематическому включению отклоняющихся в меньшую сторону данных).
Рис. 1
Длительность отбора биологических образцов определяется временем нахождения вещества в кровотоке. При этом длительность отбора в соответствии с правилами проведения биоэквивалентности в определенных случаях может быть ограничена 72 часами. (При этом при изучении фармакокинетики лекарственного препарата в клинических исследованиях ранних фаз существует необходимость исследования в течении всего периода нахождения препарата в кровотоке).
Если фаза абсорбции лекарственного препарата для приема внутрь с немедленным высвобождением не превышает 72 часов, то для сравнения длительности экспозиции в качестве альтернативы AUC(0–t) может использоваться AUC, усеченная до 72 часов (AUC(0–72 ч)). Поэтому для любых лекарственных препаратов с немедленным высвобождением независимо от t½ активного вещества отбор образцов в течение более 72 часов не требуется .
Тем не менее, если лекарственный препарат достаточно быстро выводится из организма и длительность отбора образцов менее 72 часов, то следует обратить внимание на Пункт 80 правил ЕАЭС.
Согласно разделу 4 «Проведение исследования» настоящих Правил AUC(0–t) должна перекрывать не менее 80 процентов AUC(0–∞). Тем не менее, если это правило не выполняется, исключать субъектов из статистического анализа не следует. Однако если AUC(0–t) не перекрывает 80 процентов AUC(0–∞) в более чем 20 процентах случаев, следует усомниться в результатах такого исследования. Это требование не применимо к исследованиям с длительностью отбора образцов, равным 72 ч и более, когда вместо AUC(0–t) используется AUC(0–72 ч).
При этом необходимо предусмотреть достаточное количество фармакокинетических точек в период элиминации препарата. Одна из самых значимых проблем – большие интервалы финальных точек. К примеру. Если период отбора образцов составляет 48 часов и фармакокинетические точки расставлены следующим образом:
0, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 48 часов.
Очевидно, что период 0-24 равен периоду 24-48, это означает, что если в точке 48 ч не будет определена какая-либо значимая концентрация лекарственного препарата, то из профиля выпадает участок равный 50% всего периода наблюдения. Часто к концу наблюдения препарат уже может быть выведен из организма или его концентрации меньше нижнего порога определения. Такие значения не могут быть приравнены к нулю, а значит не могут учитываться при построении фармакокинетического профиля. В этом случае высока вероятность того, что AUC(0–t) не перекроет 80 процентов AUC(0–∞) и если таких случаев наберется более чем 20 процентов, то результаты такого исследования могут быть не приняты. Также такие события ведут к повышению вариации показателя AUC, что отрицательно сказывается на общем шансе успешного проведения исследования.