Năm 2009, 46% nhãn thuốc ở Hoa Kỳ ghi rõ việc sử dụng chúng cho trẻ em. Tuy nhiên, trẻ em không chỉ đơn giản là những người lớn thu nhỏ. Việc sử dụng thuốc cho trẻ em dựa trên dữ liệu từ người lớn gây ra những rủi ro đáng kể về an toàn. Sự khác biệt về giải phẫu, sinh lý và sự phát triển giữa trẻ em và người lớn có thể dẫn đến sự khác biệt về chuyển hóa thuốc, độ thanh thải của thận, tương tác thuốc-và độ nhạy cảm với độc tính. Nhiều loại thuốc có độc tính khác nhau ở trẻ em so với người lớn; ví dụ: chloramphenicol làm tăng tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh do thời gian bán thải và khả năng tiếp xúc tăng ở nhóm tuổi này. Tương tự, corticosteroid dạng hít có thể ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng của trẻ. Do đó, đối với các quần thể lâm sàng bao gồm trẻ vị thành niên,{10}cần tiến hành đánh giá rủi ro phi lâm sàng ở động vật chưa trưởng thành.
Trọng tâm chính của việc đánh giá độc tính ở động vật chưa trưởng thành nằm ở độc tính phát triển của các cơ quan quan trọng sau{0}}khi sinh. Ví dụ, sự phát triển thần kinh não tiếp tục trong suốt tuổi thiếu niên, chức năng thận và tiêu hóa đạt đến mức trưởng thành vào khoảng 1 tuổi, phế nang phổi thường trưởng thành vào khoảng 2 tuổi, globulin miễn dịch IgG và IgA đạt đến mức trưởng thành trong độ tuổi từ 5-12, hệ thống sinh sản trưởng thành ở tuổi dậy thì và sự phát triển của xương tiếp tục cho đến tuổi 25-30. Do đó, tùy thuộc vào độ tuổi của người sử dụng ma túy, sự khác biệt về sự phát triển và chức năng của các cơ quan có thể xảy ra.
Kết quả nghiên cứu trên động vật chưa trưởng thành là vô giá cho việc chuyển đổi lâm sàng ở trẻ em. Ví dụ, nghiên cứu sự phát triển thần kinh của loài gặm nhấm đã cho thấy tác động của phenobarbital lên khả năng nhận thức của trẻ em. Nghiên cứu về độc tính thần kinh của hexachlorophene khi phát triển ở chuột và khỉ đã xác định thành công những rủi ro tương ứng ở trẻ sơ sinh lâm sàng. Các thí nghiệm trên động vật đã phát hiện ra rằng tim kém phát triển nhạy cảm hơn với thuốc chẹn kênh canxi, cung cấp những hiểu biết quan trọng về sự gia tăng các biến chứng tim mạch ở trẻ sơ sinh liên quan đến verapamil. Tác dụng phụ gây co giật của theophylline được xác định ở động vật chưa trưởng thành cũng đã được xác nhận ở quần thể trẻ em lâm sàng.
Đã có một số hướng dẫn và ấn phẩm về nghiên cứu phi lâm sàng-ở động vật chưa trưởng thành, bao gồm:
1) FDA, 2006, Hướng dẫn cho ngành: Đánh giá an toàn phi lâm sàng của các sản phẩm thuốc dành cho trẻ em.
2) EMA, 2008, Hướng dẫn về nhu cầu thử nghiệm phi lâm sàng ở động vật chưa trưởng thành đối với dược phẩm dùng cho người để chỉ định cho trẻ em.
3) JMHLW, 2012, Hướng dẫn về nghiên cứu an toàn phi lâm sàng ở động vật chưa trưởng thành để phát triển thuốc dành cho trẻ em.
Vậy khi nào cần tiến hành nghiên cứu độc tính ở động vật chưa trưởng thành? Nói chung, những nghiên cứu như vậy được đảm bảo khi dữ liệu lâm sàng và phi lâm sàng-hiện có không thể hỗ trợ tính an toàn của thuốc ở bệnh nhi. Ví dụ:
1) Có mối lo ngại về độc tính đối với động vật chưa trưởng thành đối với các sản phẩm tương tự (bao gồm cả những sản phẩm nhắm vào cùng thụ thể hoặc có cơ chế hoạt động tương tự).
2) Các nghiên cứu lâm sàng về thuốc đã cung cấp đầy đủ dữ liệu cho thấy những nguy cơ tiềm ẩn.
3) Các nghiên cứu phi lâm sàng-ở động vật trưởng thành cho thấy rủi ro về độc tính trong quá trình phát triển hoặc nêu lên những lo ngại cụ thể cần được điều tra thêm, chẳng hạn như khả năng đảo ngược của độc tính hoặc khám phá giới hạn an toàn đầy đủ.
4) Dữ liệu an toàn hiện có, cả lâm sàng và phi{1}}lâm sàng, đều không đủ để hỗ trợ việc sử dụng cho trẻ em.
Đối với hầu hết các loại thuốc, dữ liệu về tính an toàn và hiệu quả ở người lớn đều có sẵn trước khi sử dụng cho trẻ em và một số thậm chí có thể có dữ liệu về bệnh nhân từ 12 tuổi trở lên. Có thể thiết kế các nghiên cứu khoa học và hợp lý ở động vật chưa trưởng thành dựa trên dữ liệu lâm sàng và tiền lâm sàng hiện có. Theo ICH S11, quyết định tiến hành các-đánh giá an toàn động vật chưa trưởng thành phi lâm sàng bổ sung phải dựa trên phân tích có trọng số-bằng chứng, trong đó độ tuổi tối thiểu của bệnh nhân dự định sử dụng trong lâm sàng và những nghi ngờ về tác động lên hệ thống cơ quan đang phát triển là những cân nhắc quan trọng nhất. Các yếu tố khác bao gồm tính đầy đủ của dữ liệu có sẵn,-tác động của các cơ quan đích của thuốc lên sự phát triển cũng như tính chọn lọc và tính đặc hiệu của thuốc.
Về việc lựa chọn loài, việc lựa chọn cũng tương tự như đối với động vật trưởng thành. Nếu các nghiên cứu trước đây đã được tiến hành trên động vật trưởng thành và có sẵn dữ liệu trên người thì FDA, EMA và ICH khuyến nghị sử dụng các loài phù hợp nhất để tiến hành nghiên cứu độc tính ở động vật chưa trưởng thành.
Đối với sinh học, nếu chuột không phải là loài liên quan thì nên làm gì? Có nên sử dụng-các loài linh trưởng không phải con người (NHP) cho các nghiên cứu về độc tính của động vật chưa trưởng thành không? Việc tiến hành các nghiên cứu về độc tính của NHP ở động vật chưa trưởng thành là một thách thức. Quản lý trước khi cai sữa liên quan đến các vấn đề như sinh sản, vận chuyển và xử lý bà mẹ/trẻ sơ sinh, và sau khi cai sữa (khoảng 6 tháng tuổi), sự trưởng thành của hệ cơ quan thường vượt quá mức trưởng thành của nhiều nhóm tuổi nhi khoa. Nếu có dữ liệu về độc tính trong quá trình phát triển và sinh sản từ động vật trưởng thành, chủ yếu là các nghiên cứu về độc tính trong quá trình phát triển chu/sau khi sinh, thì những dữ liệu này có thể đủ để hỗ trợ các-đánh giá rủi ro phi lâm sàng cho các nghiên cứu ở trẻ em. Nếu không, các phương pháp thay thế như động vật chuyển gen hoặc hệ thống thử nghiệm in vitro có thể được xem xét.
Độ tuổi của động vật nghiên cứu phải tương đương với độ tuổi của quần thể lâm sàng dự định tiếp xúc và độ tuổi bắt đầu dùng thuốc phải tương đương với độ tuổi tối thiểu dự định sử dụng trên lâm sàng. Việc lựa chọn liều lượng nên khám phá mối quan hệ-phản ứng liều lượng rõ ràng. Liều cao sẽ gây ra độc tính có thể xác định được, chẳng hạn như độc tính phát triển hoặc độc tính chung. Liều lượng vừa phải cũng có thể gây ra một mức độ độc tính nào đó, và liều lượng thấp sẽ gây ra độc tính nhẹ hoặc không gây độc tính gì cả.
Về đường dùng, đường dùng phải tương tự như đường dùng trong nghiên cứu trên động vật trưởng thành và phù hợp với mục đích sử dụng lâm sàng dự định. Nếu điều này không khả thi thì cần giải thích lý do sử dụng các đường dùng thay thế.
Liên quan đến việc lấy mẫu máu để kiểm tra độc tính (TK), những thay đổi về enzyme cytochrome P450, chất vận chuyển thuốc và hormone trong quá trình phát triển dẫn đến sự khác biệt về hấp thu, phân bố, chuyển hóa và bài tiết thuốc, góp phần tạo ra sự khác biệt về phản ứng độc tính giữa bệnh nhân trẻ em/thanh thiếu niên và người lớn. Vì vậy, việc đưa các thông số TK vào thí nghiệm là rất quan trọng. Thông thường, các nhóm vệ tinh được đưa vào nghiên cứu độc tính chung và thời điểm lấy mẫu máu thường được đặt ở thời điểm bắt đầu và kết thúc dùng thuốc.
Về mặt thiết kế nghiên cứu, vì động vật chưa trưởng thành thường bắt đầu dùng thuốc trước khi cai sữa nên các vấn đề như phân nhóm bạn cùng lứa phải được xem xét. Các phương pháp phân nhóm phổ biến bao gồm thiết kế-phân lứa, thiết kế toàn bộ-lứa và nuôi dưỡng-chéo.
Đối với các điểm cuối, ngoài các chỉ số thông thường được chọn cho nghiên cứu độc tính ở động vật trưởng thành, cần tập trung vào nghiên cứu sự phát triển của các hệ cơ quan và các chỉ số đánh giá đặc biệt liên quan đến các mục tiêu cụ thể có thể cần được phân tích theo từng trường hợp.
Các nghiên cứu phi lâm sàng-ở động vật chưa trưởng thành rất phức tạp. Thứ nhất, cần phải phân tích trọng số bằng chứng một cách có hệ thống để xác định xem liệu có cần thiết thực hiện thêm-các nghiên cứu phi lâm sàng ở động vật chưa trưởng thành hay không, vì không phải tất cả các thử nghiệm lâm sàng ở trẻ em đều yêu cầu hỗ trợ dữ liệu về động vật chưa thành niên. Thứ hai, cần đánh giá cẩn thận về việc lựa chọn tuổi dùng thuốc ban đầu và thời gian dùng thuốc, xem xét so sánh giữa quần thể lâm sàng và các giai đoạn phát triển của các cơ quan của động vật và con người. Ngoài ra, việc lựa chọn liều lượng không được cao hơn mức cần thiết vì liều lượng quá mức có thể ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của cơ quan. Thiết kế phân nhóm đối với động vật chưa trưởng thành phức tạp hơn so với động vật trưởng thành, đòi hỏi phải loại bỏ các yếu tố gây nhiễu khác nhau. Phát hiện điểm cuối không chỉ bao gồm các chỉ số thông thường được chọn cho nghiên cứu độc tính ở động vật trưởng thành mà còn tập trung vào sự phát triển hệ thống cơ quan, với các chỉ số đánh giá cụ thể cho các mục tiêu nhất định được phân tích trên cơ sở từng trường hợp-từng{8}}trường hợp. Mặc dù một bài viết có thể không đề cập một cách toàn diện tất cả các khía cạnh của nghiên cứu phi lâm sàng ở động vật chưa trưởng thành, nhưng may mắn thay, đã có sẵn một số hướng dẫn từ ICH, FDA, EMA và nhiều ấn phẩm về thuốc có các nghiên cứu phi lâm sàng ở động vật chưa trưởng thành, cung cấp nhiều tài liệu tham khảo cho việc tham vấn.
