SPERIMENTAZIONE CLINICA SPERIMENTAZIONE CLINICA

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1 molecular and cellular pharmacology clinical pharmacology pharmaco epidemiology SPERIMENTAZIONE CLINICA SPERIMENTAZIONE CLINICA applicazione alla ricerca terapeutica dei principi del metodo sperimentale proprio delle scienze naturali ogni sperimentazione su soggetti umani intesa ad identificare o verificare gli effetti clinici, farmacologici, e/o altri effetti farmacodinamici di un prodotto in sperimentazione, e/o identificare ogni reazione avversa ad un prodotto in sperimentazione, a/o studiare l assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l eliminazione di un prodotto in sperimentazione con l obiettivo di valutarne la sicurezza e/o l efficacia. I termini sperimentazione clinica e studio clinico sono sinonimi (D.M. 15 luglio 1997) 1

2 Pure Food and Drug Act (1906) - passed along with the Meat Inspection Act, constitutes the first federal regulation of food and drugs - recognized the privately produced U.S. Pharmacopoeia and National Formulary as official standards for the strength, quality, and purity of drugs and for the tests to make such determinations - defined an adulterated drug as a drug that was listed in the USP but that did not meet USP specifications - included provisions against "misbranding (but pertained only to labeling, not to advertising) Pure Food and Drug Act (1906) The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1939 "for the discovery of the antibacterial effects of prontosil" main shortcomings - false therapeutic claims for patent medicines were basically unregulated - the manufacturer had only to show that he personally believed that his remedy worked to avoid prosecution - standards for food purity and content were nonexistent Gerhard Domagk (Munster University, Munster, Germany) 2

3 DIETHYLENE GLYCOL CASRN: CAUSES CENTRAL NERVOUS DEPRESSION & HYDROPIC DEGENERATIVE LESIONS IN LIVER & KIDNEY (...). ANURIA FROM TUBULAR DEGENERATION MAY PROVE FATAL WITHIN FEW DAYS. [Gosselin, R.E., H.C. Hodge, R.P. Smith, and M.N. Gleason. Clinical Toxicology of Commercial Products. 4th ed. Baltimore: Williams and Wilkins, 1976.,p. II-119] Diethylene glycol was the cause of more than 100 deaths in 1937 when it was inadvertently used as a solvent for sulfanilamide in a pharmaceutical preparation. After 2 to 5 days of consuming this "elixir," which contained 72% diethylene glycol, patients complained of nausea with vomiting, intense gastrointestinal cramping and diarrhea, and back pain referred to the kidney area. These symptoms soon led to progressive liver necrosis, renal tubular degeneration, and death. Geiling E.M.K., Cannon P.R. Pathogenic effects of elixir of sulfanilamide (diethylene glycol) poisoning. J. Am. Med. Assoc. 1938; 111: # The voluntary consent of the human subject is absolutely essential. Federal Food, Drug, and Cosmetic Act (1938) - drug manufacturers were required to provide scientific proof that new products could be safely used before putting them on the market - proof of fraud was no longer required to stop false claims for drugs - addition of poisonous substances to foods was prohibited except where unavoidable or required in production - if no problem surfaced within 180 days the drug could enter the market During testimony at the Doctors Trial, American medical expert Dr. Leo Alexander points to scars on Jadwiga Dzido s leg. Dzido, a member of the Polish underground, was a victim of medical experiments at the Ravensbrueck concentration camp. Nuremberg, Germany, December 22, NARA # The experiment should be such as to yield fruitful results for the good of society, unprocurable by other methods or means of study, and not random and unnecessary in nature. # The experiment should be so designed and based on the results of animal experimentation and a knowledge of the natural history of the disease or other problem under study, that the anticipated results will justify the performance of the experiment. # The experiment should be so conducted as to avoid all unnecessary physical and mental suffering and injury. # No experiment should be conducted, where there is an a priori reason to believe that death or disabling injury will occur; except, perhaps, in those experiments where the experimental physicians also serve as subjects. # The degree of risk to be taken should never exceed that determined by the humanitarian importance of the problem to be solved by the experiment. # Proper preparations should be made and adequate facilities provided to protect the experimental subject against even remote possibilities of injury, disability, or death. # The experiment should be conducted only by scientifically qualified persons. The highest degree of skill and care should be required through all stages of the experiment of those who conduct or engage in the experiment. # During the course of the experiment, the human subject should be at liberty to bring the experiment to an end, if he has reached the physical or mental state, where continuation of the experiment seemed to him to be impossible. # During the course of the experiment, the scientist in charge must be prepared to terminate the experiment at any stage, if he has probable cause to believe, in the exercise of the good faith, superior skill and careful judgement required of him, that a continuation of the experiment is likely to result in injury, disability, or death to the experimental subject. The Nurenberg Code (1946) - voluntary consent absolutely essential - results fruitful and unprocurable by other methods - justification based on the results of animal experimentation and a knowledge of the disease - avoid all unnecessary physical/mental suffering/injury - no experiment if death or disabling injury may occur - risk never exceeding the humanitarian importance of the problem - proper preparations/adequate facilities to protect subject - experiments to be performed by scientifically qualified persons - during the course the human subject should be free to bring the experiment to an end and the scientist in charge must be prepared to terminate the experiment at any stage, if he suspects harm to the experimental subject World Medical Association DECLARATION OF HELSINKI Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects Adopted by the 18th WMA General Assembly Helsinki, Finland, June 1964 and amended by the 29th WMA General Assembly, Tokyo, Japan, October th WMA General Assembly, Venice, Italy, October st WMA General Assembly, Hong Kong, September th WMA General Assembly, Somerset West, Republic of South Africa, October 1996 and the 52nd WMA General Assembly, Edinburgh, Scotland, October

4 The Thalidomide Tragedy The Thalidomide Tragedy The Lancet (1961) 2: Taussig H. A study of the german outbreak of phocomelia. J. Am. Med. Assoc. 1962; 180: Drug Amendments (1962) - tightened control over prescription drugs, new drugs, and investigational drugs - recognized that no drug is truly safe unless it is also effective - effectiveness was required to be established prior to marketing - drug firms were required to send adverse reaction reports to FDA - drug advertising in medical journals was required to provide complete information to the doctor (the risks as well as the benefits) Drug Amendments (1962) - "substantial evidence" rather vaguely defined as "adequate and well- controlled investigations, including clinical investigations amendments not necessarily implied RCTs as "adequate and controlled studies. The phrase was used as the scientific analog of the legal phrase "substantial evidence (i.e., more than an iota, less than a preponderance) [U.S.Congress. Office of Technology Assessment, 1983, 32] - subsequently interpreted by the U.S. Food and Drug Administration to mean "randomized" and "controlled" clinical trials From: Peltzman, S An Evaluation of Consumer Protection Legislation: The 1962 Drug Amendments. Journal of Political Economy 81, no. 5: Reprinted in Chicago Studies in Political Economy, edited by George J. Stigler, Chicago, University of Chicago Press,

5 International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use Dir. 65/65/CEE del 26 gennaio 1965 Direttiva del Consiglio per il ravvicinamento delle disposizioni legislative, regolamentari e amministrative relative ai medicinali Dir. 75/318/CEE del 20 maggio 1975 Direttiva del Consiglio relativa al ravvicinamento delle legislazioni degli Stati membri riguardanti le norme ed i protocolli analitici, tossicofarmacologici e clinici in materia di sperimentazione dei medicinali ICH Parties: - European Commission- European Union (EU) - European Federation of Pharmaceutical Industries and Associations (EFPIA) - Ministry of Health, Labor and Welfare, Japan (MHLW) - Japan Pharmaceutical Manufacturers Association (JPMA) - US Food and Drug Administration (FDA) - Pharmaceutical Research and Manufacturers of America (PhRMA) nov nov

6 Documentazione Farmaco-Tossicologica - documentazione tossicologica * tossicità acuta * tossicità subacuta * azione mutagena - documentazione farmacologica * effetto farmacologico principale * azione su funzioni, organi e sistemi non direttamente interessati dall effetto farmacologico principale - altre valutazioni * tossicità a lungo termine * interazioni di interesse tossicologico * tossicità fetale * effetti sul ciclo riproduttivo * farmacocinetica * cancerogenesi Decreto del Ministro per la Sanità del 25 agosto 1977 Studi Farmaco-Tossicologici Preclinici - tossicità acuta sintomatologia tossica dopo somministrazione singola in differenti specie animali e per diverse vie di somministrazione obiettivi: - ipotesi su sintomatologia da sovradosaggio nell uomo - definizione dosaggi per studi di tossicità dopo somministrazione ripetuta - tollerabilità interspecie Studi Farmaco-Tossicologici Preclinici - tossicità subacuta - potenziali organi-bersaglio dopo somministrazione di breve-media durata - dose/durata in grado di realizzare accumulo di farmaco e/o suoi metaboliti - tossicocinetica obiettivi: - identificazione organi bersaglio - tossicocinetica (sintomatologia tossica-livelli plasmatici) - durata del trattamento per fase I Studi Farmaco-Tossicologici Preclinici - mutagenesi saggi in vitro con o senza attivazione metabolica obiettivi: - valutare la potenziale genotossicità Studi Farmaco-Tossicologici Preclinici - effetto farmacologico principale - studi in vitro (binding, organi isolati, ecc.) - studi in vivo (modelli sperimentali animali) - meccanismo d azione (se possibile) obiettivi: - definizione della potenziale categoria farmaco-terapeutica * razionale per studi clinici * livello di sicurezza accettabile nell uomo 6

7 Modelli Sperimentali per la Selezione di FANS - attività antiinfiammatoria * edema da carragenina, ecc. * granuloma da fiocchi di cotone * pleurite da feniltiocianato * peritonite da formalina * artrite da adiuvante - attività antipiretica * iperpiressia da lievito di birra - attività analgesica * stimoli chimici (es., ac. acetico, formalina) * stimoli fisici (es., hot plate, tail flick) - altre attività * gastrolesività * immunosoppressione * attività antiprostaglandinica * attività antiaggregante piastrinica * ecc. Screening of Analgesic Drugs (Randall- Selitto Test) Hot- Plate Test (according to N.B. Eddy and D. Leimbach) Tail- Flick Test (according to D Amour and Smith) Plantar Test (Hargreaves' Method) Studi Farmaco-Tossicologici Preclinici - altri effetti ( safety farmacologica) effetti su organi e sistemi non bersaglio dell effetto farmacologico principale obiettivi: - evidenziare effetti avversi specifici: * correlati all effetto farmacologico principale * correlati ad effetti farmacologici di altro genere * non correlati agli effetti farmacologici 7

8 Esempi di Test di Safety Farmacologica Classe Farmacologica Effetto Test ACE inibitori tosse broncospasmo in cavia statine miotossicità biopsia muscolare coniglio, CPK clozapina agranulocitosi crasi ematica acido acetilsalicilico antiaggregante aggregazione piastrinica FANS gastrolesività ulcere sperimentali anti-parkinson anticolinergico test comportamentali ansiolitici BDZ tolleranza tolleranza crociata dipendenza self-stimulation sedazione potenziamento etanolo amnesia test labirinto mezzi di contrasto ipertensione pressione arteriosa LA SPERIMENTAZIONE PRECLINICA Screening Screening di base farmacologico e biochimico Domanda di brevetto Sperimentazione preclinica fase I Sperimentazione preclinica fase II Tossicità acuta Studi farmacologici dettagliati Analisi della sostanza attiva Valutazione della stabilità della sostanza attiva Farmacocinetica Tossicità subacuta Studi tossicologici sulla riproduzione (effetti sulla fertilità, teratogenicità, tossicità peri- e post-natale) Test di mutagenesi Sintesi della sostanza attiva su scala pilota Sviluppo della forma farmaceutica finale Sviluppo dei metodi di analisi della forma farmaceutica finale Valutazione della stabilità della forma farmaceutica finale Produzione dei campioni da impiegarsi nella sperimentazione clinica Documentazione Farmaco-Tossicologica - documentazione tossicologica * tossicità acuta * tossicità subacuta * azione mutagena - documentazione farmacologica * effetto farmacologico principale * azione su funzioni, organi e sistemi non direttamente interessati dall effetto farmacologico principale - altre valutazioni * tossicità a lungo termine * interazioni di interesse tossicologico * tossicità fetale * effetti sul ciclo riproduttivo * farmacocinetica * cancerogenesi Decreto del Ministro per la Sanità del 25 agosto 1977 Attività vs Efficacia Attività capacità di indurre quelle modificazioni nel soggetto e/o nel processo patologico attraverso le quali si presume di ottenere l efficacia Efficacia proprietà di un trattamento di raggiungere gli scopi per i quali viene somministrato Efficacy vs Effectiveness Efficacy the extent to which a specific intervention, procedure, regimen, or service produces a beneficial result under ideal conditions Effectiveness the extent to which a specific intervention, procedure, regimen, or service, when deployed in the field, does what is intended to do for a defined population Indicatori di attività ed efficacia ATTIVITÀ EFFICACIA - riduzione glicemia - riduzione morbilità e mortalità da diabete - riduzione pressione arteriosa - riduzione mortalità cardiovascolare - riduzione colesterolemia - riduzione incidenza infarti - risposta tumorale - aumento sopravvivenza - prevenzione aritmie - riduzione morti improvvise - anticipazione diagnostica - riduzione mortalità From: J.M. Last, A Dictionary of Epidemiology 8

9 Esempi di Attività vs Efficacia Farmaco Attività Efficacia diuretico aumento diuresi riduzione PA riduzione PA riduzione incidenza infarti riduzione mortalità antitumorale riduzione volume tumore sopravvivenza qualità della vita antidiabetico riduzione glicemia prevenzione insuff. renale orale riduzione albuminuria riduzione morbilità riduzione mortalità Endpoint, Outcome - variabile la cui misura viene utilizzata per valutare gli effetti del trattamento in ogni paziente - può essere misurabile direttamente o risultare da somma, differenza, rapporto, etc. di altre variabili - per ogni scopo specifico di uno studio deve essere indicato l endpoint corrispondente con metodo e condizioni di misurazione - endpoint primari ( hard ) - endpoint secondari ( soft ) Disegno Sperimentale struttura che viene data allo studio allo scopo di saggiare l ipotesi formulata e raggiungere l obiettivo previsto a) non controllato b) controllato (tra/entro soggetti) - con placebo - con prodotto attivo di confronto - con altra dose del prodotto in sperimentazione Condizioni Sperimentali a) in aperto b) con occultamento/mascheramento - in singola cecità - in doppia cecità - in tripla cecità Randomizzazione procedura secondo la quale ciascun soggetto dello studio viene assegnato ad un gruppo di trattamento o di controllo, impiegando un elemento di casualità per determinare l assegnazione Definizione di Sperimentazione Clinica Ogni sperimentazione su soggetti umani intesa ad identificare o verificare gli effetti clinici, farmacologici, e/o altri effetti farmacodinamici di un prodotto in sperimentazione, e/o identificare ogni reazione avversa ad un prodotto in sperimentazione, a/o studiare l assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l eliminazione di un prodotto in sperimentazione con l obiettivo di valutarne la sicurezza e/o l efficacia. I termini sperimentazione clinica e studio clinico sono sinonimi. Decreto del Ministero della Sanità del 15 luglio

10 Definizione degli Studi Clinici - Fase I (first-in-man) - Fase II - Fase III (IIIa/IIIb) - Fase IV (studi post-marketing ) Definizione degli Studi Clinici Fase I (first-in-man) Primi studi su un nuovo principio attivo condotti nell uomo spesso su volontari sani. Lo scopo è quello di fornire una valutazione preliminare sulla sicurezza ed un primo profilo della farmacocinetica e della farmacodinamica del principio attivo nell uomo. - Biodisponibilità/Bioequivalenza Circolare del Ministero della Sanità n. 15 del 5 ottobre 2000 Definizione degli Studi Clinici: Fase I scopi - farmacocinetica - massima dose tollerabile (MTD) - tossicità disegno - non controllato soggetti - individui sani - pazienti terminali (drug-oriented) aspetti particolari - studi monocentrici - dose di partenza: LD 10 /10, ED 50 /20, etc. - MTD: dose inferiore a quella che provoca in 2/3 dei pazienti una o più tossicità di grado 3 o 4 (criteri OMS) Phase I Clinical Studies [entry into humans (EIH), entry into man (EIM), first time in man (FTIM)] Dose Limiting Toxicities (DLTs) - need to be clearly defined prior to study initiation - traditionally graded on a scale 1-4 Examples of Toxicity Criteria - NCI (National Cancer Institute) * Common Toxicity Criteria--Version 1 (older studies) * Common Toxicity Criteria--Version 2 (preferred) - SWOG (Southwestern Oncology Group) - Toxicity Criteria - RTOG (Radiation Therapy Oncology Group) - Toxicity Criteria - WHO (World Health Organization) - Toxicity Criteria da: P. Bruzzi, Preparazione e conduzione delle sperimentazioni cliniche, 1991 WHO (World Health Organization) Toxicity Criteria by Grade WHO (World Health Organization) Toxicity Criteria by Grade Category Cardiac Toxicity Hypertension Category Gastrointestinal Toxicity Nausea Grade 0 Grade 1 Grade 2 Grade 3 Grade 4 none or asymptomatic, recurrent or requires hypertensive no change. transient increase persistent therapy. crisis. by greater than increase by 20 mm Hg (D) or greater than to > 150 / mm HG (D) or if previously WNL. to > 150 / 100 No treatment if previously WNL.. required. No treatment required. Grade 0 Grade 1 Grade 2 Grade 3 Grade 4 none able to eat intake no reasonable significantly significant intake decreased intake but can eat

11 Definizione degli Studi Clinici Fase II Studi terapeutici pilota. Lo scopo è quello di dimostrare l attività e di valutare la sicurezza a breve termine di un principio attivo in pazienti affetti da una malattia o da una condizione clinica per la quale il principio attivo è proposto. Gli studi vengono condotti su un numero limitato di soggetti e spesso, in uno stadio più avanzato, secondo uno schema comparativo (es. controllato con placebo). Questa fase ha anche lo scopo di determinare un appropriato intervallo di dosi e/o schemi terapeutici e (se possibile) di identificare il rapporto dose/risposta, al fine di fornire le migliori premesse per pianificare studi terapeutici più estesi. Circolare del Ministero della Sanità n. 15 del 5 ottobre 2000 Definizione degli Studi Clinici: Fase II scopi - valutazione di attività disegno - non controllato soggetti - pazienti (disease-oriented) aspetti particolari - studi mono- e/o multicentrici - dosi e schemi sulla base dei risultati di fase I - applicabili solo successivamente al fallimento del trattamento standard da: P. Bruzzi, Preparazione e conduzione delle sperimentazioni cliniche, 1991 Definizione degli Studi Clinici Fase III Studi su gruppi di pazienti più numerosi (e possibilmente diversificati) al fine di determinare il rapporto sicurezza/efficacia a breve e lungo termine delle formulazioni del principio attivo, come pure di valutarne il valore terapeutico assoluto e relativo. L andamento e le caratteristiche delle più frequenti reazioni avverse devono essere indagati e si devono esaminare le specifiche caratteristiche del prodotto (es. interazioni clinicamente rilevanti tra farmaci, fattori che inducono differenti risposte, quali l età, ecc.). Il programma sperimentale dovrebbe essere preferibilmente a doppio cieco randomizzato, ma altri disegni possono esser accettabili, come, ad esempio, nel caso di studi a lungo termine sulla sicurezza. Generalmente le condizioni degli studi dovrebbero essere il più possibile vicine alle normali condizioni d uso. Definizione degli Studi Clinici Fase IIIb Spesso iniziano prima dell autorizzazione all immissione in commercio. Hanno come scopo il completamento e l integrazione di precedenti sperimentazioni attraverso la raccolta di informazioni addizionali sulla sicurezza e/o sull efficacia per condizioni aggiuntive per le quali il farmaco potrebbe risultare utile. Circolare del Ministero della Sanità n. 15 del 5 ottobre 2000 Definizione degli Studi Clinici: Fase III scopi - valutazione di efficacia disegno - controllato soggetti - pazienti (patient-oriented) aspetti particolari - studi mono- e/o multicentrici - studi comparativi (farmaco di riferimento/placebo) - selezione dei pazienti, randomizzazione - dosi e schemi sulla base dei risultati di fase I-II Determinanti della validità interna di uno studio - protocollo di ricerca - disegno di studio - identificazione dello scopo primario - procedure di randomizzazione - scelta/rilevazione dell endpoint/mascheramento - piano statistico - pazienti persi al follow- up/non valutati - analisi intention- to- treat da: P. Bruzzi, Preparazione e conduzione delle sperimentazioni cliniche, 1991 Bruzzi P., Beccaro M. La valutazione di efficacia dei farmaci. In: Capri S., Reggio S. L Economia del Farmaco, FrancoAngeli Ed., Milano

12 Determinanti della validità esterna di uno studio - validità interna - criteri di selezione dei pazienti - caratteristiche dei pazienti - tipologia dei centri partecipanti - protocollo terapeutico - endpoint - protocollo di follow- up - precisione delle stime - analisi intention- to- treat SPERIMENTAZIONE CLINICA DEI FARMACI LIMITI METODOLOGICI Dimensioni del campione Significativa probabilità di identificare soltanto ADRs con incidenza > 0.1-1% Criteri di selezione Carenza di informazioni in merito a: dei pazienti - interazioni con patologie diverse - interazioni con altri farmaci - effetti in particolari gruppi di pazienti Disegno sperimentale Carenza di informazioni sul profilo farmaco-tossicologico rispetto a farmaci alternativi Durata del trattamento farmacologico Mancanza di informazioni in merito agli effetti di trattamenti a medio e lungo termine Bruzzi P., Beccaro M. La valutazione di efficacia dei farmaci. In: Capri S., Reggio S. L Economia del Farmaco, FrancoAngeli Ed., Milano 2001 Definizione degli Studi Clinici Fase IV (studi post-marketing ) Studi condotti dopo la commercializzazione del/i prodotto/i medicinale/i. Gli studi di fase IV sono condotti sulla base delle informazioni contenute nel riassunto delle caratteristiche del prodotto relativo all autorizzazione all immissione in commercio (per esempio, farmacovigilanza o valutazione del valore terapeutico). Dopo che un prodotto è stato posto sul mercato, gli studi clinici miranti ad indagare, ad esempio, nuove indicazioni, nuove vie di somministrazione o nuove associazioni, vanno considerati come studi su nuovi prodotti medicinali. Phase I Clinical Studies [entry into humans (EIH), entry into man (EIM), first time in man (FTIM)] Dose Limiting Toxicities (DLTs) - need to be clearly defined prior to study initiation - traditionally graded on a scale 1-4 Examples of Toxicity Criteria - NCI (National Cancer Institute) * Common Toxicity Criteria--Version 1 (older studies) * Common Toxicity Criteria--Version 2 (preferred) - SWOG (Southwestern Oncology Group) - Toxicity Criteria - RTOG (Radiation Therapy Oncology Group) - Toxicity Criteria - WHO (World Health Organization) - Toxicity Criteria Circolare del Ministero della Sanità n. 15 del 5 ottobre 2000 WHO (World Health Organization) Toxicity Criteria by Grade WHO (World Health Organization) Toxicity Criteria by Grade Category Cardiac Toxicity Hypertension Category Gastrointestinal Toxicity Nausea Grade 0 Grade 1 Grade 2 Grade 3 Grade 4 none or asymptomatic, recurrent or requires hypertensive no change. transient increase persistent therapy. crisis. by greater than increase by 20 mm Hg (D) or greater than to > 150 / mm HG (D) or if previously WNL. to > 150 / 100 No treatment if previously WNL.. required. No treatment required. Grade 0 Grade 1 Grade 2 Grade 3 Grade 4 none able to eat intake no reasonable significantly significant intake decreased intake but can eat

13 Patient Eligibility Vol. 7, , October 2001 Forearm Blood Flow and Local Responses to Peptide Vasodilators- A Novel Pharmacodynamic Measure in the Phase I Trial of Antagonist G, a Neuropeptide Growth Factor Antagonist Sally Clive, David J. Webb, Alex MacLellan, Anne Young, Bernie Byrne, Lesley Robson, John F. Smyth and Duncan I. Jodrell Arg-D-Trp-NmePhe-D-Trp-Leu-Met-NH 2 (Antagonist G), a substance P (SP 6-11) analogue, inhibits mitogenesis stimulated by a broad spectrum of neuropeptides and has demonstrated antitumor activity in vitro and in vivo with IC 50 concentrations of µm in small cell lung cancer and other cell lines. Two-stage Phase I study in patients with cancer: - stage 1: to achieve safely plasma concentrations in humans equivalent to those associated with antitumor activity in preclinical studies. - stage 2: to increase dose intensity and to determine whether Antagonist G was exerting activity at neuropeptide receptors in humans at these plasma concentrations. Eligibility criteria included: (a) patients with a histologically proven diagnosis of a malignant disease for which no satisfactory treatment existed, or against which established treatments had failed, but with a life expectancy of at least 3 months; (b) patients capable of understanding the nature of the trial and giving written informed consent; (c) patients aged >=18 years with WHO Performance Status 2; (d) patients with hemoglobin >=10 g/dl, neutrophils >=1.5 x 10 9 /liter, and platelets >=100 x 10 9 /liter; (e) patients with adequate hepatic, renal, and cardiac functions. Exclusion criteria were - chemotherapy within the last 4 weeks; - radiotherapy, nitrosoureas, or mitomycin C within the last 6 weeks; - primary brain tumors or symptomatic brain metastases; - severe preexisting medical conditions; - concurrent use of other experimental agents or anticancer therapy; - hematological malignancies; - and women who were pregnant or breast-feeding. Study Design The Phase I trial of Antagonist G was a nonrandomized study performed in two stages. In stage 1, Antagonist G was given by three weekly infusions with rapid dose escalation to achieve an end point of C max >=10 µm. In stage 2, dose intensity was increased to weekly therapy, dose escalation was more conservative, and FBF studies were introduced as a pharmacodynamic end point. Dose Escalation Strategy (1) In stage 1, single patients were entered at each dose level if no drug-related toxicities greater than CTC grade I were identified, and dose escalation was guided by the incidenceof toxicity. In the absence of toxicity, dose doubling was allowed. If systemic drug-related toxicities greater than or equal to CTC grade II were observed, then subsequent dose escalation was to be reduced to 20 50% increments. If CTC grade II toxicities were observed, three patients were to be entered at that and every subsequent dose level. If any patient developedgreater-than-or-equal-to CTC grade III toxicity (excluding nauseaand vomiting or hematological toxicity, unless considered dose limiting), five patients were to be entered at that level. Once the target C max (10 µm) had been achieved, patients were entered into stage 2, with three patients at each dose level and a more cautious dose escalation strategy. Dose Escalation Strategy (2) In this study, DLT was defined as CTC grade III or IV myelosuppression of >7 days duration and/or associated with neutropenic sepsis. For nonhematological toxicities, DLT was defined as the incidence of CTC grade III or greater toxicity (excluding alopecia, nausea, and vomiting). Nausea and vomiting were only considered dose limiting if uncontrolled by antiemetic therapy. The MTD was defined as the dose associated with an incidence of DLT in >=3 of five patients. Results - Dose escalation A total of 24 patients were entered into this Phase I trial, 15 patients in stage 1 and 9 patients in stage 2. In stage 1, the target C max was achieved at the 12th dose level (13th patient) at a dose of 300 mg/m 2, which compared well with the dose predicted (200 mg/m 2 ) by PK simulations performed during trial design based on preclinical PK data. This C max was confirmed in two additional patients at this dose, thus completing the first stage of the Phase I trial. Dose increments varied between 1.3 and 2 times the previous dose, according to the toxicities and C max encountered at the previous dose level. At the fifth dose level, two patients were entered because the first patient developed symptoms caused by early progression of his disease and was withdrawn from study. 13

14 Results - Dose escalation Results - Dose escalation In stage 2, patients received between 3 and 12 weeks of Antagonist G, and plasma concentrations of over 20 µm were consistently achieved at the highest dose of 400 mg/m 2 (12 of 14 treatments), with a highest C max of 45.5 µm. Results - Dose escalation Results - Toxicities At doses <=200 mg/m 2, there were no side effects attributed to Antagonist G. At doses >200 mg/m 2, all patients described similar side effects relating to facial flushing, which was never dose limiting. Symptoms usually started around 90 min into the 360-min infusion and lasted until 2 h after completion. In most cases, symptoms had resolved completely 24 h later, and there was no delayed or cumulative toxicity. In particular, there was no significant cardiovascular toxicity throughout the study. Results - Forearm blood flow studies Conclusions This Phase I trial demonstrated that plasma concentrations of Antagonist G equivalent to those associated with antitumor activity in animal models can be achieved safely in patients. It also showed that at these concentrations Antagonist G has an inhibitory effect at two different neuropeptide receptors in vivo, consistent with its proposed mechanism of antitumor action. [...] However, we believe that we demonstrated proof of principle in patients, demonstrating inhibition of SP induced peripheral vasodilation at tolerable plasma concentrations of Antagonist G, but we also accept that no surrogate is conclusive and that the maximum inhibition demonstrated (66%) may not be adequate for antitumor activity. Therefore, additional mechanistic studies are planned to optimize the schedule of administration of Antagonist G before proceeding with activity testing. 14

15 DEFINIZIONE DI MEDICINALE Elementi formali - indicazioni e finalità d'impiego - proprietà vantate o rivendicate - etichettatura e inserto allegato - messaggio pubblicitario quando consentito (e comunque esso sia realizzato) Elementi sostanziali - natura dei componenti - composizione quali-quantitativa (ad esempio le vitamine sono da considerarsi come alimento o come medicinale a seconda delle dosi) - attività farmacologiche e terapeutiche dimostrabili nella pratica d'uso - modalità d'impiego. CLASSIFICAZIONE DEI MEDICINALI MEDICINALI PRODOTTI DALL INDUSTRIA - specialità medicinali - generici MEDICINALI ALLESTITI IN FARMACIA - galenici magistrali - galenici ospedalieri - galenici multipli CLASSIFICAZIONE DEI MEDICINALI MEDICINALI ALLESTITI IN FARMACIA galenici magistrali medicinali destinati a malati determinati, prodotti in farmacia in base a prescrizioni mediche galenici ospedalieri medicinali preparati nella farmacia ospedaliera e destinati a essere impiegati all interno dell ospedale galenici multipli medicinali preparati in farmacia in base alle indicazioni della FARMACOPEA UFFICIALE e destinati ad essere forniti direttamente ai clienti di tale farmacia FORMULARIO (da FORMA, MODELLO) - un testo di riferimento nel quale sono contenuti dettagli relativi a formulazioni e dosaggi di farmaci FARMACOPEA (da pharmakon [farmaco] e poiein [fare, produrre]) - l arte di preparare i farmaci - elenco ufficiale in cui sono registrati i nomi di tutti i preparati medicinali in uso, con la descrizione degli standard di produzione, purezza, saggi di riferimento, ecc., e con istruzioni per l uso Farmacopea Ufficiale Italiana X Ed. Tabella 2 - Sostanze medicinali di cui le farmacie debbono essere provviste obbligatoriamente Tabella 3 - Sostanze, le cui monografie sono presenti nella F.U., da tenere in armadio chiuso a chiave Tabella 4 - Elenco dei prodotti che il farmacista non può vendere se non in seguito a presentazione di ricetta medica, anche quando detti prodotti fanno parte di medicamenti composti o di specialità medicinali. Tabella 5 - Elenco dei prodotti la cui vendita è subordinata a presentazione di ricetta medica da rinnovare volta per volta e da ritirare dal farmacista anche quando detti prodotti fanno parte di medicamenti composti o di specialità medicinali. Tabella 6 - Apparecchi ed utensili obbligatori in farmacia. Tabella 7 - Elenco delle sostanze, loro sali e preparazioni ad azione stupefacente o psicotropa. CLASSIFICAZIONE DEI MEDICINALI MEDICINALI PRODOTTI DALL INDUSTRIA specialità medicinali prodotti preconfezionati allestiti industrialmente e commercializzati con un nome di fantasia che li identifica, nonché in un confezionamento che non è modificabile da parte del farmacista generici medicinali preconfezionati a base di uno o più principi attivi, prodotti industrialmente, non protetti dal brevetto o dal certificato protettivo complementare 15

16 DEFINIZIONE DI MEDICINALE (D.Lgs. 29 maggio 1991, n. 178 e D.Lgs. 18 febbraio 1997, n. 44) MEDICINALE ogni sostanza o composizione presentata come avente proprietà curative o profilattiche delle malattie umane o animali, nonché ogni sostanza o composizione da somministrare all'uomo o all'animale allo scopo di stabilire una diagnosi medica o di ripristinare, correggere o modificare funzioni organiche dell'uomo o dell'animale. SOSTANZA qualsiasi materia di origine umana o animale o vegetale, o di origine chimica, sia naturale che di trasformazione o di sintesi. SPECIALITÀ MEDICINALI medicinali precedentemente preparati ed immessi in commercio con una denominazione speciale ed in confezione particolare. DEFINIZIONE DI MEDICINALE (D.Lgs. 29 maggio 1991, n. 178 e D.Lgs. 18 febbraio 1997, n. 44) NON SONO CONSIDERATI SPECIALITÀ MEDICINALI: a) i medicinali preparati nella farmacia ospedaliera e destinati ad essere impiegati all'interno dell'ospedale; b) i medicinali destinati a malati determinati, preparati in farmacia in base a prescrizioni mediche; c) i medicinali preparati in farmacia in base alle indicazioni della Farmacopea ufficiale e destinati ad essere forniti direttamente ai clienti di tale farmacia. AUTORIZZAZIONE ALL'IMMISSIONE IN COMMERCIO DI UNA SPECIALITÀ MEDICINALE (D.Lgs. 29 maggio 1991, n. 178 e D.Lgs. 18 febbraio 1997, n. 44) Nessuna specialità medicinale può essere immessa in commercio senza aver ottenuto un'autorizzazione dal Ministero della sanità o un'autorizzazione comunitaria a norma del Regolamento (CEE) n. 2309/93 del Consiglio, del 22 luglio 1993 AUTORIZZAZIONE ALL'IMMISSIONE IN COMMERCIO DI UNA SPECIALITÀ MEDICINALE (D.Lgs. 29 maggio 1991, n. 178 e D.Lgs. 18 febbraio 1997, n. 44) INFORMAZIONI NECESSARIE PER OTTENERE IL RILASCIO DELL AUTORIZZAZIONE a) nome o ragione sociale e domicilio o sede sociale b) denominazione della specialità (nome di fantasia o denominazione comune accompagnata da un marchio o dal nome del fabbricante, o denominazione scientifica accompagnata da un marchio o dal nome del fabbricante) c) composizione qualitativa e quantitativa d) indicazioni terapeutiche, controindicazioni ed effetti secondari e) posologia, forma farmaceutica, modo e via di somministrazione, durata di stabilità AUTORIZZAZIONE ALL'IMMISSIONE IN COMMERCIO DI UNA SPECIALITÀ MEDICINALE (D.Lgs. 29 maggio 1991, n. 178 e D.Lgs. 18 febbraio 1997, n. 44) ALLA DOMANDA DEVONO ESSERE ALLEGATI (1) a) la descrizione sommaria del modo di preparazione b) la descrizione dei metodi di controllo utilizzati dal fabbricante o dai fabbricanti: analisi qualitativa e quantitativa dei componenti e del prodotto finito, nonché prove particolari quali prove di sterilità, prove per la ricerca di sostanze pirogene e per la ricerca dei metalli pesanti, prove di stabilità, prove biologiche e di tossicità, controlli sui prodotti intermedi della fabbricazione (segue) AUTORIZZAZIONE ALL'IMMISSIONE IN COMMERCIO DI UNA SPECIALITÀ MEDICINALE (D.Lgs. 29 maggio 1991, n. 178 e D.Lgs. 18 febbraio 1997, n. 44) ALLA DOMANDA DEVONO ESSERE ALLEGATI (2) c) i risultati delle prove: 1) fisico-chimiche, biologiche e microbiologiche 2) farmacologiche e tossicologiche 3) cliniche d) un riassunto delle caratteristiche del prodotto [...] e) un idoneo documento dal quale risulti che il fabbricante ha ottenuto l'autorizzazione a produrre specialità medicinali f) copia di ogni autorizzazione, ottenuta in un altro Stato membro dell'unione europea o in un paese terzo, ad immettere in commercio il medicinale di cui trattasi, unitamente all'elenco degli Stati membri ove sia in corso l'esame di una domanda di autorizzazione; copia del riassunto delle caratteristiche del prodotto [...] 16

17 AUTORIZZAZIONE ALL'IMMISSIONE IN COMMERCIO DI UNA SPECIALITÀ MEDICINALE (D.Lgs. 29 maggio 1991, n. 178 e D.Lgs. 18 febbraio 1997, n. 44) Con il decreto di autorizzazione sono approvati: - le etichette, le quali devono recare, fra l'altro, anche il numero dell'autorizzazione - i fogli illustrativi dei medicinali - i riassunti delle caratteristiche del prodotto FARMACO GENERICO (D.L. n. 323/96, convertito in L. n. 425/96) - prodotto industrialmente - non protetto da brevetto o certificato complementare - identificato dalla denominazione comune del principio attivo e dal nome del titolare dell AIC - bioequivalente rispetto ad una specialità medicinale già autorizzata con: - stessa composizione quali-quantitativa in principi attivi - stessa forma farmaceutica - stesse indicazioni terapeutiche GROWING COMPLEXITY IN THE GENERICS WORLD commodity generics clones of the original drug biogenerics generic versions of a biotech product supergenerics differ from the original product in formulation or method of delivery bioequivalence two medicinal products are bioequivalent - if they are pharmaceutical equivalents or pharmaceutical alternatives and - if their bioavailabilities after administration in the same molar dose are similar to such a degree that their effects, with respect to both efficacy and safety, will be essentially the same. Alternatively... other types of studies can be envisaged, e.g. human studies with clinical or pharmacodynamic end points, studies using animal models or in vitro studies as long as they are appropriately justified and/or validated. European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Committee for Proprietary Medicinal Products NOTE FOR GUIDANCE ON THE INVESTIGATION OF BIOAVAILABILITY AND BIOEQUIVALENCE (CPMP/EWP/QWP/1401/98) bioavailability... the extent and the rate at which a substance or its active moiety is delivered from a pharmaceutical form and becomes available in the general circulation. absolute bioavailability as compared with that (100%) following intravenous administration relative bioavailability as compared with another form administered by the same or another non intravenous route Cp (mg/l) minuti orale e.v. European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Committee for Proprietary Medicinal Products NOTE FOR GUIDANCE ON THE INVESTIGATION OF BIOAVAILABILITY AND BIOEQUIVALENCE (CPMP/EWP/QWP/1401/98) Concentrazioni plasmatiche (Cp) di aspirina dopo somministrazione di 650 mg come bolo e.v. o soluzione orale in occasioni diverse nel medesimo soggetto adattato da: Rowland et al., J. Pharm. Sci. 1972, 67:

18 concentrazione plasmatica AUC C max T max tempo design and conduct of studies (1) design - two- period, two- sequence cross- over design group 1 test wash out reference group 2 reference wash out test - single- dose - multiple- dose - usually - too low Cp to be measured - CR dosage form - time/dose- dependent PK - excessive PK variability European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Committee for Proprietary Medicinal Products NOTE FOR GUIDANCE ON THE INVESTIGATION OF BIOAVAILABILITY AND BIOEQUIVALENCE (CPMP/EWP/QWP/1401/98) design and conduct of studies (2) subjects - healthy volunteers (patients) - male/female (...) - at least n = 12 - age: yrs - weight/bmi, lab. tests, medical history, clinical exam. design and conduct of studies (3) characteristics to be investigated - single- dose - multiple- dose - AUCt - AUCτ - C max - Css max - T max - Tss max standardisation of the study to minimize variability: - diet, fluid intake, exercise - time of day, volume of fluid for ingestion - meals and fluids (composition and time) European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Committee for Proprietary Medicinal Products NOTE FOR GUIDANCE ON THE INVESTIGATION OF BIOAVAILABILITY AND BIOEQUIVALENCE (CPMP/EWP/QWP/1401/98) European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Committee for Proprietary Medicinal Products NOTE FOR GUIDANCE ON THE INVESTIGATION OF BIOAVAILABILITY AND BIOEQUIVALENCE (CPMP/EWP/QWP/1401/98) acceptance range for pharmacokinetic parameters COUNTDOWN ON THE EXPIRY OF PATENTS FOR SELECTED THERAPEUTIC PROTEINS Brand Description (Marketer) Patent 1998 Sales Expiry in $Millions ratio (test/reference) 1,25 1,00 0,80 Humulin insulin (Lilly) ,0 Intron A Interferon alfa (Schering Oncology) ,0 Avonex Interferon beta-1a (Biotech) ,0 (1999) Humatrope Human growth factor (Lilly) (1999) Epogen Epoetin alfa (Amgen Inc.) ,0 Recormon Epoetin beta (Roche) Activase Alteplase (Genentech) (1999) Neupogen Filgrastim (Amgen Inc.) ,0 A B C D test products European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Committee for Proprietary Medicinal Products NOTE FOR GUIDANCE ON THE INVESTIGATION OF BIOAVAILABILITY AND BIOEQUIVALENCE (CPMP/EWP/QWP/1401/98) Adapted from: Dove, Nature Biotechnology 2001, 19:

19 TOP BIOPHARMACEUTICALS AND THEIR GENERIC STATUS Brand Active Substances Year of 1999 Sales Generics Under (Marketer) Approval in $Millions Development Epogen Epoetin alfa (Amgen Inc.) ,0 Yes Procrit Epoetin alfa (Ortho Biotech Inc.) ,0 Yes Neupogen Filgrastim (Amgen Inc.) ,0 Yes Humulin 50% human insulin isophane ,0 Yes suspension, 50% human insulin (recombinant DNA origin) (Eli Lilly & Co.) Intron A Interferon alfa-2b, recombinant ,0 Yes (Schering Oncology) Avonex Interferon beta-1a (Biotech) ,0 Yes Engerix-B Hepatitis B vaccine, recombinant ,0 Yes (Biogen Inc.) Rebetron Ribavarin and interferon alfa-2b, ,0 No recombinant (SmithKline Beecham) Ceredase Alglucerase (Schering Corp.) ,0 No Cerezyme Imiglucerase (Genzyme Corp.) ,0 No Genotropin Somatropin (Genzyme Corp.) ,8 Yes ReoPro Abcicimab (Pharmacia Corp.) ,3 No Betaseron Interferon beta-1b (Eli Lilly & Co.) ,0 Yes Kogenate Antihemophilic factor, recombinant ,4 No (Centocor) Enbrel Etanercept (Berlex Corp.) ,9 No FARMACI BIOGENERICI categoria esempi requisiti per AIC 1 calcitonina, ~ generici convenzionali insulina 2a GM- CSF, IFN- α ~ farmaci convenzionali con estrapolazione delle possibili indicazioni 2b EPO, TPO ~ 2a + farmacovigilanza per immunogenicità 3 mab ~ nuovi farmaci adattato da: Schellekens & Ryff (2002) TiPS, 23(3): Schellekens, Nature Reviews Drug Discovery 2002, 1: Schellekens, Nature Reviews Drug Discovery 2002, 1: Schellekens, Nature Reviews Drug Discovery 2002, 1: Schellekens, Nature Reviews Drug Discovery 2002, 1: