A potencialidade de sucesso farmacocinético (druggability) de todas as substâncias ativas (hits) foi estimada in silico (solubilidade e regra dos cinco de Lipinski) e os resultados são suficientemente bons para garantir uma primeira triagem.
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Como é quase sempre desejável que um medicamento seja administrado por via oral, uma avaliação muito precoce das propriedades fisicoquímicas das substâncias estudadas é feita para selecionar aquelas que não deveriam oferecer problemas de biodisponibilidade. Esta avaliação pode mesmo ser feita antes de sintetizar as substâncias, in silico, graças a softwares especificamente desenvolvidos para este fim.
A avaliação de toxicidade reprodutiva foi concluída, dentro das boas práticas de laboratório.
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Os testes de toxicologia reprodutiva são dos mais rigorosos aplicados pela FDA e ocorrem em boa parte durante os estudos clínicos. Geralmente, a avaliação do potencial teratogênico e o teste de fertilidade feminina são os primeiros e se iniciam antes do IND, terminando durante o estudo clínico de fase 1.
O uso de um modelo celular (ou animal) validado da doença alvo foi utilizado com sucesso como uma segunda triagem para a seleção de substâncias com maior afinidade/potência.
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Nota-se que alguns autores consideram que uma substância ativa só poderia ser chamada de protótipo se ela tiver efeito em um modelo animal da doença alvo. Um modelo animal ideal deveria possuir validade fenotípica (semelhança de aspectos entre o modelo e a doença), validade de construção (mesmo mecanismo ou estado interno subjacente à doença) e validade preditiva (capacidade de identificar tratamentos terapêuticos para a doença humana).
Você conseguiu estabelecer uma boa relação estrutura-atividade, garantindo uma otimização futura de suas substâncias.
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A relação estrutura-atividade (REA) é a relação entre a estrutura química e a atividade biológica de uma série de substâncias. Uma análise de REA permite a determinação do grupo químico responsável por um determinado efeito biológico no organismo. Uma abordagem matemática da REA (QSAR, acrônimo inglês para Quantitative Structure-Activity Relationship) faz uso de modelos que relacionam a estrutura química e a atividade farmacológica de um modo quantitativo para uma série de substâncias
Resultados de ensaios in vitro de solubilidade, coeficiente de partição e propriedades fisicoquímicas in silico anteriores permitem filtrar as substâncias ativas (hits) de acordo com a regra dos cinco de Lipinski.
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Apesar dos métodos in silico fornecerem valiosas informações de forma rápida e economicamente mais acessível, a solubilidade em água e o coeficiente de partição octanol-água devem ser avaliados experimentalmente (in vitro). É considerada muito boa uma solubilidade em água > 100 µM. O coeficiente de partição octanol-água visa avaliar a permeabilidade através da membrana celular fosfolipídica e é expresso em logaritmo da razão entre as concentrações da substância na fase octanólica e aquosa (LogP). Frequentemente, se utiliza o coeficiente de distribuição (LogD), quando a fase aquosa é tamponada para um determinado pH, visando avaliar o coeficiente de partição efetivo em diferentes pHs do trato gastrintestinal.
Os resultados de uma avaliação de seletividade de suas substâncias em um painel de 44 “não-alvos” indicam que seus principais candidatos a protótipos têm uma boa seletividade.
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Tipicamente, uma primeira avaliação de segurança se faz precocemente como ferramenta para auxiliar na seleção de protótipos. Um painel comum a várias grandes empresas farmacêuticas reúne 44 proteínas, entre receptores, enzimas e canais, cuja ativação ou bloqueio poderia ser fonte de efeito adverso. A avaliação da segurança baseia-se na seletividade que a substância tem para o alvo em relação às proteínas “não-alvos” (off-target). Podemos considerar que uma seletividade da ordem de 100 é segura, a qual é medida pela razão entre os valores de Ki para “não-alvo” e “alvo”.
https://www.sbfte.org.br/wp-content/uploads/2018/04/10.-Especificidade-Seletividade.pdf
Os resultados do teste de AMES indicam que seus principais candidatos a protótipos não são genotóxicos in vitro.
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A genotoxicidade descreve a propriedade de substâncias químicas que danificam a informação genética dentro de uma célula, levando ou não a mutações. O teste de AMES é um dos mais simples e o primeiro teste de genotoxicidade a ser feito.
Os resultados com biomarcadores indicam excelente eficácia do(s) seu(s) protótipo(s) eleito(s), em um modelo animal validado da doença alvo.
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Durante o processo de descoberta, é essencial ter prova de eficácia em algum modelo animal da doença alvo. Um modelo animal ideal deveria possuir validade fenotípica (semelhança de aspectos entre o modelo e a doença), validade de construção (mesmo mecanismo ou estado interno subjacente à doença) e validade preditiva (capacidade de identificar tratamentos terapêuticos para a doença humana). A ausência de modelo animal com boa preditividade é uma das causas da falta de translacionalidade de dados para a clínica, sendo responsável por falhas que ocorrem durante os ensaios clínicos, quando não se repete a eficácia observada em modelos celulares ou animais.
Os estudos ADME in vitro indicam que o(s) seu(s) protótipo(s) eleito(s) possui(em) boa estabilidade em hepatócitos humanos, boa permeabilidade celular (células CACO-2 ou MDCK), bom perfil metabólico com identificação do principal CYP envolvido e sem problemas relevantes quanto à inibição de CYPs relevantes.
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Após ter feito uma primeira estimativa de alguns parâmetros farmacocinéticos in silico, com softwares específicos, tais propriedades são avaliadas em células ainda na fase de seleção de protótipos porque tais métodos in vitro são mais rápidos e menos custosos do que os ensaios in vivo, em animais de experimentação.
Estudos ADME in vivo foram realizados em ratos e cães e os dados da administração i.v. e oral são consideradas bons.
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Por força da legislação internacional, estudos farmacocinéticos avaliando estas propriedades devem ser efetuados em duas espécies animais, sendo que uma não pode ser roedor. Estes estudos são geralmente feitos em ratos e cães, quando se estabeleça o perfil da evolução temporal da concentração plasmática após administração por via oral e intravenosa.