신약 개발은 네 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다: (1) 약물 발견, (2) 전임상 연구, (3) 임상 연구, (4) 신약 신청(NDA). 전임상 단계에서는 약동학 및 독성학에 대한 연구가 수행됩니다. 이러한 연구에는 쥐, 생쥐, 토끼 및 원숭이와 같은 동물 피험자가 포함되므로 동물 투여를 위해 간단한 제형(비임상 제형)을 사용해야 합니다. 일반적으로 작고 충분히 용해되는 초기 약물 분자는 간단한 제형으로 처리할 수 있었습니다. 그러나 대부분의 현대 약물 분자는 용해성이 낮아 기존 제형으로는 부적절합니다. 따라서 전임상 연구의 요구를 충족하려면 전임상 제형(PCF)을 개발해야 합니다.
초기 전임상 제형의 주요 목적
초기 전임상 제형은 주로 약리학 연구, 약동학 연구 및 일반 독성학 연구에 사용됩니다. 약리학은 약물과 신체 간의 상호 작용을 조사하고 약학, 의학, 기초 의학 및 임상 의학 간의 교량 역할을 합니다. 여기에는 약력학(PD) 및 약동학(PK) 연구가 포함됩니다. PK는 흡수, 분포, 대사 및 배설(ADME)을 포함한 약물에 대한 신체의 작용과 약물 효과와 시간 경과에 따른 혈중 농도 간의 관계에 초점을 맞춥니다. PD는 신체에 대한 약물의 효과와 메커니즘을 조사합니다. 일반 독성학은 급성 및 만성 독성 연구를 포함하여 다양한 노출 기간 동안 특정 용량 범위 내에서 화학 물질의 독성 효과를 연구합니다. 연구의 목표, 사용된 동물 종, 투여 경로, 투여 빈도 및 기간 및 기타 요인은 모두 초기 전임상 제형을 개발하기 위한 전략에 영향을 미칩니다.
임상 전 연구에는 주로 쥐, 생쥐, 개, 원숭이, 토끼, 돼지와 같은 동물이 포함됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 것은 쥐, 생쥐, 개, 원숭이입니다. 동물은 크기에 따라 작은 동물(쥐와 생쥐)과 큰 동물(개, 원숭이, 토끼, 돼지)로 분류됩니다. 쥐와 생쥐와 같은 작은 동물은 크기가 작고 번식이 빠르며 효능 연구를 위한 모델링이 용이하기 때문에 스크리닝에 광범위하게 사용됩니다. 큰 동물은 인간의 약동학을 예측하기 위한 임상 전 연구에 필요하며, 개, 원숭이, 토끼가 가장 자주 사용되며, 특히 쥐가 그렇습니다.
전임상 연구의 개
쥐와 생쥐 외에도 개, 특히 비글은 일반적으로 실험에 사용됩니다. 성체 비글은 일반적으로 7-10kg 사이이며, 온순한 기질, 예민한 후각과 청각을 가지고 있으며, 다양한 환경에 잘 적응하여 관리하고 훈련하기 쉽습니다. 작은 크기 덕분에 실험 절차와 유지 관리가 용이하고, 유전적 신경 질환 없이 안정적이고 우수한 유전적 특성을 나타내어 연구에서 재현 가능하고 일관된 결과를 제공합니다. 비글은 질병에 대한 강한 저항력을 가지고 있어 매우 회복력이 뛰어나 실험에 이상적입니다. 장기가 일관되게 기능하고 체온이 안정적으로 유지되어 실험에서 신뢰할 수 있는 반응을 보장합니다. 비글은 비교적 일찍(8-12개월) 성적 성숙에 도달하고, 많은 새끼를 낳으며, 공격적이지 않아 실험실 관리가 간단합니다. 쾌활한 기질은 여러 번 시도한 후에도 그대로 유지됩니다. 이러한 특성으로 인해 비글은 국제 의학 및 생물학 커뮤니티에서 인정하는 가장 적합한 실험견입니다. 실험견에게 약물을 투여하는 일반적인 방법에는 피하 주사, 근육 주사, 정맥 주사 및 경구 투여가 있습니다.
임상 전 연구의 원숭이
원숭이는 쥐와 토끼와 같은 설치류와 달리 인간과 해부학적, 유전적으로 매우 유사하기 때문에 전임상 연구에도 널리 사용됩니다. 원숭이는 거의 모든 인간 질병과 바이러스에 감염될 수 있으므로 전임상 시험에 사용하는 것이 더 정확합니다. 일반적으로 사용되는 실험 원숭이에는 게잡이원숭이와 리서스원숭이가 있습니다. 1960년대에 인간 약물 전임상 시험은 쥐에서만 수행되었습니다. 임산부의 메스꺼움을 치료하기 위한 탈리도마이드라는 약물은 쥐 시험 후 승인되었습니다. 그러나 비극적인 결과를 초래했습니다. 30개국 이상에서 10,000명이 넘는 신생아가 탈리도마이드의 부작용으로 인해 사지 기형(심각한 사지 기형)을 가지고 태어났습니다. 이 비극은 쥐와 인간 사이에 상당한 유전적 차이로 인해 발생했습니다. 이러한 비극을 방지하기 위해 전 세계 정부는 약물 임상 시험 승인 기준을 높였습니다. FDA는 이제 임상 시험에 들어가기 전에 약물이나 백신이 설치류(쥐나 생쥐 등)와 비설치류(개와 원숭이 등) 모두에서 테스트되도록 요구합니다. 마찬가지로 중국에서는 모든 신약 개발이 임상 연구를 진행하기 전에 비인간 영장류에 대한 연구의 신뢰할 수 있는 결론에 의해 뒷받침되어야 합니다.
