INTRODUCCION

Los estudios de toxicidad constituyen hoy día una parte muy importante dentro del desarrollo de un nuevo fármaco (figura 1) y se extienden prácticamente a lo largo de todo el mismo. El objetivo de los mismos es "evaluar el riesgo o peligro potencial que un agente químico o físico puede ocasionar sobre la salud humana cuando es objeto de exposiciones agudas o crónicas".

Y no se limitan sólo a los fármacos sino que la mayor parte de las sustancias químicas industriales (pesticidas, agroquímicos, cosméticos, plásticos, etc.) son objeto de estudios de toxicidad iguales o más complejos que los realizados con los nuevos fármacos.

Podría definirse la toxicidad como "el estudio cualitativo y cuantitativo de los efectos deletéreos ocasionados por agentes químicos o físicos sobre la estructura y función de los sistemas vivos y la aplicación de estos estudios para la evaluación de la seguridad y la prevención de daños al hombre y a las formas de vida útiles" (Hayes, 1975) El término cualitativo se refiere al tipo de órgano diana afectado, en comparación con otras sustancias conocidas, mientras que el término cuantitativo se refiere a la relación dosis-respuesta.

En este sentido, muchas veces es difícil separar efecto tóxico de efecto farmacológico. Ya en el siglo XVI, Paracelso afirmaba que "todas las sustancias son tóxicas y ninguna sustancia es tóxica. Sólo la dosis determina la toxicidad". Cuando se representa gráficamente, la curva dosis respuesta para un efecto en particular (efecto hepatotóxico, nefrotóxico, mutagénico, embriotróxico, etc.) presenta una forma sigmoidal, siendo de particular interés examinar (figura 2):

• La forma de la curva dosis respuesta
• Las respuestas a dosis bajas del agente
• La naturaleza de las respuestas a dosis altas
• La pendiente de la parte recta de la curva (acentuada = alta toxicidad; reducida = baja toxicidad)

Sin embargo, normalmente las cosas no son tan sencillas y para cada parámetro examinado se obtiene una curva dosis respuesta de diferente configuración y, para complicar más las cosas, alguna puede ser superponible a las curvas dosis-respuesta farmacológica.

Un ejemplo característico es el constituido por los anestésicos locales tipo amida. Estos compuestos actúan sobre el canal de sodio de las células nerviosas, impidiendo la despolarización de la membrana y, por lo tanto, la transmisión del impulso nervioso. Sin embargo, este efecto no se produce sólo en los nervios periféricos y, a dosis elevadas se observan, ataxia y parada cardíaca, efectos todos ellos derivados del bloqueo de los canales del sodio en el sistema nervioso central y en el marcapasos cardíaco. Si no se aprecia ningún otro órgano diana ¿puede hablarse de un efecto tóxico o habría que hablar mejor de un efecto farmacológico "sobredimensionado"?

En cualquier caso, los estudios de toxicidad están diseñados para obtener la mayor información posible sobre los efectos adversos que pueden tener lugar bajo exposiciones normales o accidentales.

COMO SE LLEVAN A CABO

Independientemente de las directrices de las agencias para proteger el ser humano, se dispone de dos vías para evaluar la posible toxicidad o efectos adversos de un fármaco.

• La primera de ellas se refiere al uso de animales de especies adecuadas para determinar los efectos adversos en condiciones controladas. Las desventajas de estos estudios son dobles:
  • a veces es difícil extrapolar de los animales al hombre (recuérdese el caso de la talidomida no presenta efectos dismorfogénicos en la rata, aunque sí en el ratón, el conejo y el mono).
  • Es difícil extrapolar resultados a partir de las altas dosis necesarias en los animales para obtener algún efecto en comparación con las dosis mucho más bajas utilizadas en el hombre.
• La segunda vía se refiere a estudios epidemiológicos retrospectivos, que también tienen desventajas, sobre todo porque el efecto adverso ha tenido que ocurrir como consecuencia de la exposición, porque tiene que ser significativo para poder ser detectado en un número limitado de individuos y porque puede ser difícil establecer una clara prueba de causalidad.

CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES

LAS PRUEBAS

En general, para un fármaco a administrar de forma crónica y por vía oral (por ejemplo un antidiabético oral o un antihipertensivo) son preceptivas las pruebas siguientes:

• Toxicidad aguda (por dos vías de administración y al menos en dos especies animales)
• Toxicidad subaguda (dos especies animales, vía de administración considerada en humanos, 2 a 4 semanas)
• Toxicidad subcrónica (dos especies animales, vía de administración considerada en humanos, 13 semanas, 1 semana de recuperación)
• Toxicocinética (una o dos especies. 2 a 4 semanas)
• Toxicidad crónica (dos especies animales, vía de administración considerada en humanos, entre 6 meses y 1 año, 4 semanas de recuperación)
• Carcinogénesis (dos especies animales -rata y ratón, via de administración oral en el pienso, entre 18 meses y 2 años)
• Teratogenia (dos especies animales -rata y conejo -, vía de administración considerada en humanos, administración del fármaco durante la gestación)
• Fertilidad (una especie animal -rata-, machos y hembras, administración antes y después del apareamiento)
• Toxicidad peri - y post-natal
• Mutagenesis: test de sistemas bacterianos con o sin activación microsomal

Hay que añadir los estudios previos (dose-response finding studies) para determinar las dosis, en particular al inicio de los estudios de toxicidad subaguda, cuando se añade el fármaco a la dieta, estudios de teratogenia y fertilidad y algunos de los tests mutagénicos.

Adicionalmente, según el tipo de fármaco, pueden ser necesarios algunos test adicionales como son:

• - Toxicidad por inhalación (p. Ejemplo para un fármaco a administrar vía aerosol)
• - Irritación ocular
• - Irritación dermal
• - Irritación intravenosa, intraarterial o perivenosa
• - Fototoxicidad, etc.

Las vacunas, los productos derivados de biotecnología, los fármacos anticancerosos, los productos para la terapia génica, etc., requieren estudios toxicológicos independientes, especialmente diseñados para ellos

La mayor parte de las veces, estos estudios se realizan en Centros especializados de Investigación por Contrato (CROs). En efecto, sólo las grandes multinacionales farmacéuticas realizan un número suficiente de estudios como para justificar las importantes inversiones, tanto humanas como materiales y tecnológicas, necesarias para poder llevar a cabo los estudios toxicológicos de acuerdo con la normativa de las agencias. La mayor parte de la Industria realiza en sus instalaciones algunos de los tests más sencillos (toxicidad aguda, mutagénesis, etc) recurriendo a las CROs para los estudios más complejos.

La complejidad que entraña un estudio de toxicidad queda de manifiesto si se consideran los siguientes puntos:

• 1. El estudio debe llevarse a cabo según las buenas prácticas de laboratorio (ó GLPS de "Good Laboratory Practices"), lo que quiere decir que deben estar implementados procedimientos normalizados de trabajo para todas y cada una de las manipulaciones efectuadas. Debe existir un departamento de Garantía de Calidad que certifique que se cumplen todos los PNTs.
• 2. La participación multidisciplinaria de profesionales: se requieren veterinarios, farmaceúticos, químicos analícos, anatomopatólogos, etc.
• 3. La exigencia de unas condiciones ambientales muy especiales para garantizar la no interferencia de factores ajenos a la sustancia ensayada. Los animales suelen estar libres de patógenos específicos y deben ser estabulados en recintos protegidos, en condiciones de temperatura y humedad controlados, y con aire filtrado a través de HELA. El alimento y el agua deben ser estériles y el personal que se ocupa de la limpieza y del tratamiento de los animales debe ir provisto de trajes especiales para evitar la contaminación.
• 4. El elevado número de animales necesario para cada estudio, que aumenta proporcionalmente con la duración del mismo para garantizar un número suficiente de supervivientes al final del mismo.
• 5. El tiempo requerido para la realización de las pruebas de laboratorio o las autopsias obliga a una producción "en cadena"
• 6. Es importante el disponer de una estadística propia de cada centro sobre longevidad de animales y porcentaje de supervivientes en los ensayos de larga duración. Esto permite establecer sí un estudio determinado muestra un comportamiento dudoso o, en caso contrario, validarlo.