Coleta de Amostras Biológicas em Ensaios Clínicos: Um Guia Abrangente

A coleta de amostras biológicas é um pilar fundamental da pesquisa clínica, fornecendo dados essenciais para avaliar a farmacocinética (FC), imunogenicidade, eficácia e segurança dos medicamentos. Diversos recipientes para amostras são empregados para diversos tipos de amostras, desde fluidos biológicos comuns, como sangue (sangue total, soro, plasma), urina e fezes, até amostras in vivo mais especializadas, como sangue arterial, saliva, líquido cefalorraquidiano, lavado alveolar, exsudato de feridas, lágrimas, tecido patológico e amostras de microdiálise de pele. Em estudos envolvendo medicamentos de teste de vetores virais, as amostras também podem incluir aquelas do nariz e superfícies de feridas, ou mesmo curativos.

O objetivo geral da coleta de amostras determina o desenho específico, categorizado em coleta de amostras para farmacocinética, imunogenicidade, eficácia/farmacodinâmica exploratória (PD) e segurança. Este documento detalha principalmente a metodologia de desenho para coleta de amostras para farmacocinética, com breves considerações sobre avaliações de eficácia/PD, segurança e imunogenicidade.

Projeto de coleta de amostras farmacocinéticas (PK)

O princípio fundamental que norteia o projeto do ponto de amostragem de farmacocinética é equilibrar a cobertura completa das características farmacocinéticas com a minimização da sobrecarga para os participantes e pesquisadores. Os pontos de amostragem devem ser o mais concisos e infrequentes possível, garantindo a segurança dos participantes e abrangendo todo o perfil farmacocinético. Idealmente, os pontos de amostragem devem estar alinhados com os pontos de visita do estudo, e os horários de amostragem devem ser programados para evitar perturbações do sono, embora possam surgir exceções.

Além dos pontos temporais, todo o processo de amostragem — incluindo coleta, processamento e ambiente de armazenamento — é crucial. A seleção de anticoagulantes, a temperatura e os limites de tempo de processamento devem ser definidos explicitamente. Se não estiverem detalhados no protocolo do estudo, esses detalhes específicos exigem documentação precisa em um manual independente de processamento de amostras.

Estudos de farmacocinética exigem a avaliação não apenas das características metabólicas do fármaco original, mas também das de seus principais metabólitos ativos. Uma seleção criteriosa dos tempos de amostragem é crucial, normalmente baseada em pesquisas não clínicas, dados de farmacocinética humana previstos ou existentes e características da formulação. Os pontos de amostragem devem abranger as fases de absorção, distribuição e eliminação para descrever de forma abrangente a farmacocinética do fármaco no corpo humano.

Interferências potenciais da dieta, hora do dia e outros fatores devem ser consideradas.

• Os ensaios clínicos do primeiro em humanos (FIH) geralmente envolvem avaliações farmacocinéticas de doses únicas e múltiplas.
• Estudos farmacocinéticos subsequentes, como estudos de efeito alimentar ou de interação medicamentosa (DDI), podem ser conduzidos conforme necessário.
• Os ensaios FIH são geralmente conduzidos em indivíduos saudáveis ou populações de pacientes.
• Se o medicamento em teste apresentar um perfil de segurança menos favorável, as populações de pacientes normalmente serão priorizadas.

Indicadores de detecção:

Administração de dose única: Tmax (tempo até a concentração máxima), Cmax (concentração máxima), AUC (0-t) (área sob a curva do tempo 0 ao t), AUC (0-∞) (área sob a curva do tempo 0 ao infinito), Vd (volume de distribuição), Kel (constante da taxa de eliminação), t1/2 (meia-vida), MRT (tempo médio de residência), CL (depuração) ou CL/F (depuração aparente).

Administração de doses múltiplas: Tempo de pico (Tmáx), concentração mínima em estado estacionário (Css_min), concentração máxima em estado estacionário (Css_máx), concentração média do fármaco no sangue em estado estacionário (Css_av), meia-vida de eliminação (t1/2), depuração (CL ou CL/F), área sob a curva de concentração do fármaco no sangue em estado estacionário-tempo (AUCss) e coeficiente de flutuação (DF).

Especificações dos pontos de amostragem:

• Pelo menos 2-3 pontos de amostragem são necessários antes da medicação.
• A fase de absorção deve incluir pelo menos 3 pontos de amostragem na concentração máxima ou próxima dela.
• As fases de distribuição e eliminação devem incluir pelo menos 3-5 pontos de amostragem.

Geralmente, recomenda-se um mínimo de 11-12 pontos de amostragem, estendendo-se por 3-5 meias-vidas de eliminação, ou até que a concentração do fármaco caia para 1/20 a 1/10 da Cmax.

Normalmente, são utilizados de 12 a 20 pontos de amostragem. Para medicamentos de teste com meia-vida longa, a amostragem normalmente se estende por pelo menos 72 horas.

Para administrações múltiplas, as concentrações mínimas (antes da administração) devem ser medidas três vezes (geralmente por três dias consecutivos) para confirmar a obtenção das condições de estado estacionário. Uma série de amostras de sangue é então coletada após a administração final.

Os pontos de amostragem são idealmente organizados para administração em jejum pela manhã para mitigar a interferência da dieta, hora do dia e outros fatores de confusão.

Considerações sobre a via de administração:

Diferentes vias de administração (p. ex., injeção intravenosa, gotejamento intravenoso, inalação nebulizada) apresentam características farmacocinéticas distintas, necessitando de projetos de pontos de amostragem específicos para cada via. Por exemplo, a injeção intravenosa não possui uma fase de absorção. O gotejamento intravenoso e a inalação nebulizada, no entanto, geralmente requerem coleta de amostra antes da administração, imediatamente antes da administração e de 5 a 10 minutos após a administração ou ao final da administração.

Para a coleta de urina/fezes, as amostras devem ser coletadas em vários intervalos antes e depois da medicação. A determinação desses pontos de amostragem pode ser baseada nas características de excreção do fármaco observadas em estudos de farmacocinética animal, abrangendo o início da excreção, o pico de excreção e o término aproximado do processo de excreção.

Processo geral de coleta de PK:

Os indivíduos geralmente entram na enfermaria do ensaio clínico de Fase I no dia anterior ao estudo, consumindo um jantar leve padronizado seguido de um jejum de 10 horas (não necessariamente durante a noite).

Na manhã seguinte, o medicamento é administrado por via oral em estômago vazio (jejum não é necessário para injeções), acompanhado de 200 a 250 ml de água. Se forem necessárias amostras de urina, a bexiga deve ser esvaziada antes da administração do medicamento. Amostras de sangue ou urina são então coletadas em momentos específicos antes e depois da administração, conforme o plano do estudo.

Para amostras de urina, o volume total deve ser registrado e a alíquota necessária deve ser retida. Os participantes geralmente permanecem na enfermaria do ensaio clínico de Fase I durante todo o período do ensaio, evitando exercícios extenuantes, consumo de bebidas com cafeína ou alcoólicas e tabagismo.

Outras precauções na coleta de amostras

Imunogenicidade e eficácia/Coleta de amostra de DP exploratória:

A coleta de amostras em recipientes para imunogenicidade e eficácia/DP exploratória requer consideração cuidadosa das características relevantes da resposta da via de sinalização e alinhamento com outros pontos de tempo planejados para coleta de amostras biológicas.

As respostas de imunogenicidade a produtos biológicos normalmente não são imediatas. A coleta inicial da amostra de imunogenicidade pós-tratamento pode ser realizada de 21 a 28 dias após a administração (a EMA recomenda não antes de 4 semanas após a última dose), mas nunca antes de 14 dias. O impacto da reatividade existente do indivíduo a produtos biológicos terapêuticos no tempo de resposta de imunogenicidade também deve ser considerado. A frequência dos pontos de amostragem e a extensão da análise dependem da avaliação de risco do medicamento em teste.

Para amostras relacionadas à eficácia/DP, como a hemoglobina glicada em estudos de diabetes, os pontos de amostragem são determinados pela integração da relação farmacológica tempo-efeito (início, duração, eficácia ideal), experiência prévia de monitoramento e dados de estudos pré-clínicos em animais. Para garantir a reprodutibilidade dos dados de eficácia, os protocolos podem especificar que as amostras sejam coletadas dentro de um período de tempo relativamente fixo.

Coleta de amostras de segurança:

Os pontos de tempo dos exames laboratoriais para avaliações de segurança são normalmente projetados em conjunto com as características farmacocinéticas. O princípio geral é ter pontos de amostragem mais densos inicialmente, tornando-se mais esparsos posteriormente (aplicável após uma dose única, durante a administração a longo prazo e em pesquisas clínicas iniciais para verificação da prática clínica).

É geralmente aceito que, após cinco doses consecutivas, as concentrações sanguíneas do fármaco podem atingir um estado de equilíbrio. Para fármacos com metabolismo ideal que atingem concentrações sanguíneas em estado de equilíbrio, se os níveis em estado de equilíbrio forem confirmados como seguros para os indivíduos, o intervalo entre os pontos de amostragem subsequentes pode ser estendido. No entanto, para fármacos experimentais que podem apresentar acúmulo de fármacos no sangue, o monitoramento rigoroso dos potenciais impactos à segurança é crucial, exigindo um cronograma relativamente denso para os pontos de visita de segurança.