Essais de toxicité aiguë par voie orale : Comprendre les TG 420, 423 et 425 de l'OCDE
Choix de l'approche appropriée de l'OCDE pour l'évaluation de la toxicité orale aiguë
Les essais de toxicité aiguë par voie orale sont un élément important de l'évaluation non clinique de l'innocuité des produits chimiques et d'autres produits d'essai réglementés. Il fournit des renseignements sur les effets indésirables qui peuvent survenir à la suite d'une seule exposition orale ou d'expositions multiples se produisant en une courte période et peut contribuer à l'identification des dangers, à la classification et à l'évaluation réglementaire des risques.
Historiquement, l'évaluation de la toxicité orale aiguë était fortement associée à la détermination d'une dose létale médiane numérique (LD50). Les approches modernes de l'OCDE se sont écartées de l'utilisation courante d'un grand nombre d'animaux uniquement pour établir une DL50 précise. Au lieu de cela, les méthodes actuelles de l'OCDE sont conçues pour obtenir les informations nécessaires à l'évaluation des risques tout en intégrant les principes suivants : Réduction et amélioration d'utilisation animale.
Trois lignes directrices importantes de l'OCDE utilisées pour l'évaluation de la toxicité orale aiguë in vivo sont les suivantes :
- OCDE TG 420 — Toxicité orale aiguë : procédure à dose fixe
- OCDE TG 423 — Toxicité orale aiguë: Méthode de classe de toxicité aiguë
- OCDE TG 425 — Toxicité aiguë par voie orale : procédure de mise en place
Bien que les trois méthodes évaluent la toxicité aiguë après administration orale, elles ne sont pas interchangeables. Leurs conceptions expérimentales, leurs critères de décision et leurs résultats attendus diffèrent, et le choix de la méthode appropriée devrait être fondé sur l'objectif réglementaire de l'étude et les informations disponibles sur l'élément d'essai.
Qu'est-ce que la toxicité orale aiguë?
La toxicité aiguë par voie orale désigne les effets indésirables survenant après l'administration d'une dose orale unique d'une substance ou après l'administration de doses orales multiples dans un court laps de temps.
Les renseignements sur la toxicité aiguë par voie orale peuvent appuyer :
- identification des dangers toxiques aigus;
- classification et étiquetage;
- l'estimation d'une plage de toxicité aiguë;
- le choix des précautions à prendre pour la manipulation;
- la sécurité chimique et l'évaluation des risques;
- les présentations réglementaires pour lesquelles des renseignements sur la toxicité orale aiguë sont requis.
Les informations générées peuvent appuyer la classification Système général harmonisé de classification et d ' étiquetage des produits chimiques (SGH) ou des systèmes propres à chaque juridiction mettant en œuvre les principes du SGH.
L'exigence réglementaire applicable doit néanmoins être évaluée pour la substance spécifique, la catégorie de produit et la juridiction.
Pourquoi y a-t-il trois méthodes différentes de toxicité aiguë orale de l'OCDE?
Les TG 420, TG 423 et TG 425 de l'OCDE ont été mis au point pour produire des informations scientifiquement utiles sur la toxicité aiguë tout en réduisant la dépendance à l'égard de l'approche classique historique de la DL50.
La méthode appropriée dépend en grande partie du type d'information requise.
Lignes directrices de l'OCDE pour les essais | Méthode | Approche fondamentale | Produit principal |
|---|---|---|---|
TG 420 | Procédure de dosage fixe | Doses fixes choisies en mettant l'accent sur l'identification d'une toxicité évidente plutôt que sur la mortalité | Classification des dangers fondée sur les signes toxiques et la mortalité |
TG 423 | Méthode de classe toxique aiguë | Groupes de trois animaux testés séquentiellement à des doses prédéfinies | Classe de toxicité aiguë / plage de coupure LD50 pour la classification |
TG 425 | Procédure haut et bas | Chaque animal dosé successivement; la dose augmente ou diminue selon la réponse de l'animal précédent. | Estimation LD50 avec intervalle de confiance associé |
Le document d'orientation de l'OCDE sur les essais de toxicité orale aiguë devrait être pris en considération pour déterminer quelle méthode convient le mieux à un objectif réglementaire particulier.
OCDE TG 420: Procédure à dose fixe
Principe
OCDE TG 420 est le Procédure de dosage fixe (FDP).
Sa particularité est que la méthode met particulièrement l'accent sur l'identification signes évidents de toxicité au lieu d'utiliser la mortalité comme critère principal.
Les doses fixes normalement utilisées sont:
- 5 mg/kg de poids corporel
- 50 mg/kg de poids corporel
- 300 mg/kg de poids corporel
- 2000 mg/kg de poids corporel
Une dose exceptionnelle de 5000 mg/kg ne peut être envisagée que dans les circonstances décrites dans la recommandation.
La méthode est destinée principalement aux rats, et les animaux d'un seul sexe, normalement les femelles, sont généralement utilisés.
Étude prospective
Avant l'étude principale, une étude d'observation est menée pour aider à choisir une dose initiale appropriée.
L'objectif est d'identifier une dose susceptible de produire des signes de toxicité sans causer inutilement une toxicité ou un décès grave.
La sélection de la dose initiale doit donc intégrer toutes les informations disponibles concernant l'élément d'essai, y compris, le cas échéant:
- propriétés physicochimiques;
- les relations structurelles;
- informations in vitro ou in vivo existantes;
- des informations sur les substances connexes;
- exposition humaine prévue;
- les informations toxicologiques existantes.
Etude principale
Les animaux sont ensuite traités à une dose fixe appropriée en fonction des résultats de l'étude d'observation.
Il peut être nécessaire d'effectuer d'autres essais à une dose fixe supérieure ou inférieure selon la toxicité ou la mortalité observée.
Un total de cinq animaux d'un sexe seront normalement utilisés pour chaque dose étudiée, conformément à la directive de l'OCDE.
Quand le TG 420 est-il particulièrement utile?
TG 420 peut être approprié lorsque l'objectif réglementaire est principalement Classification de la toxicité aiguë et lors de l'identification d'une dose produisant une toxicité évidente fournit des informations suffisantes.
Contrairement aux méthodes axées principalement sur la mortalité, la méthode à dose fixe intègre directement des signes de toxicité non létaux dans son processus décisionnel.
OCDE TG 423: Méthode de classe de toxicité aiguë
Principe
Le TG 423 de l'OCDE est le Méthode de classe toxique aiguë.
C'est une procédure par étapes dans laquelle trois animaux d'un seul sexe sont utilisés à chaque étape.
Les doses prédéfinies sont généralement:
- 5 mg/kg de poids corporel
- 50 mg/kg de poids corporel
- 300 mg/kg de poids corporel
- 2000 mg/kg de poids corporel
La progression vers une dose plus élevée ou plus faible dépend de la mortalité et/ou du statut moribond observés chez les animaux traités à l'étape précédente.
La ligne directrice de l'OCDE indique que, selon les résultats, une moyenne d'environ deux à quatre étapes peut être nécessaire.
Il est important de noter que TG 423 est donc méthode séquentielle de groupe. Il ne doit pas être confondu avec le TG 425, dans lequel les animaux individuels sont dosés séquentiellement.
Comment fonctionne la méthode?
Trois animaux reçoivent la dose initiale sélectionnée.
La décision ultérieure peut comprendre:
- tester un groupe supplémentaire à la même dose;
- test à une dose plus élevée;
- essais à une dose plus faible; ou
- arrêter l'étude et attribuer la classification appropriée.
La décision est déterminée conformément aux règles de décision spécifiées dans la ligne directrice de l'OCDE.
Quels renseignements le TG 423 fournit-il?
TG 423 est principalement une méthode axée sur la classification.
Il permet d'attribuer une substance à une catégorie de toxicité aiguë et de déterminer Valeur de coupure ou plage LD50, plutôt que d'essayer de déterminer une DL50 numérique exacte.
Quand le TG 423 peut-il être approprié?
TG 423 peut être particulièrement utile lorsque l'objectif réglementaire principal est :
- classification des dangers;
- l'attribution d'une catégorie de toxicité aiguë; ou
- identification d'une plage de coupure LD50.
OCDE TG 425: Procédure de mise en œuvre
Principe
L'OCDE TG 425 utilise une conception expérimentale fondamentalement différente.
Le Procédure de mise à niveau et de réduction (UDP) administre l'élément d'essai à un animal à la fois.
La réponse de l'animal précédent détermine la dose donnée à l'animal suivant.
En termes simplifiés:
- si un animal survit, l'animal suivant reçoit généralement une dose plus élevée;
- si un animal meurt, l'animal suivant reçoit généralement une dose plus faible.
Le test principal se poursuit selon des règles séquentielles prédéfinies jusqu'à ce que l'un des critères d'arrêt statistique spécifiés dans la directive soit satisfait.
Les animaux sont normalement dosés à intervalles permettant d'établir le résultat de l'animal précédent avant le traitement de l'animal suivant. L'OCDE décrit un intervalle d'environ 48 heures comme d'habitude, bien que l'intervalle approprié dépend de l'apparition, de la durée et de la gravité des signes toxiques.
Qu'est-ce qui rend TG 425 différent?
Contrairement à TG 420 et TG 423, TG 425 est spécifiquement capable de générer:
- un DL50 estimée, et
- un associé intervalle de confiance.
La DL50 est calculée à l'aide de la méthodologie statistique spécifiée pour la procédure de mise en œuvre.
L'OCDE fournit également des logiciels statistiques associés au TG 425; les laboratoires devraient utiliser la méthodologie applicable et comprendre les hypothèses et les limites de la procédure statistique.
Essai limite
TG 425 contient également une approche par essai limite qui peut être approprié lorsque les informations existantes suggèrent que l'élément d'essai est susceptible d'avoir une toxicité aiguë relativement faible.
La décision d'utiliser un test limite devrait être scientifiquement justifiée sur la base des informations disponibles.
Quand le TG 425 peut-il être approprié?
TG 425 peut être particulièrement utile lorsqu'un programme de réglementation exige estimation numérique de la DL50 plutôt que de se limiter à une classe de toxicité.
TG 420 vs TG 423 vs TG 425: Principales différences
Paramètre | OCDE TG 420 | OCDE TG 423 | OCDE TG 425 |
|---|---|---|---|
Nom officiel | Procédure de dosage fixe | Méthode de classe toxique aiguë | Procédure haut et bas |
Conception de l'étude | Dose fixe progressive | Groupe-séquentiel | Séquence individuelle |
Animaux par étape posologique | Groupes à doses fixes; normalement cinq animaux par dose étudiée | 3 animaux par étape | 1 animal séquentiel |
Principale base de décision | Toxicité et mortalité évidentes | Mortalité/état d ' origine | Séquence de survie/mortalité |
Doses fixes typiques | 5, 50, 300, 2000 mg/kg | 5, 50, 300, 2000 mg/kg | Progression de la dose séquentielle |
Objectif principal | Classification fortement fondée sur une toxicité évidente | Affectation de la classe de toxicité | Estimation numérique de la DL50 |
LD50 numérique | Pas l'objectif principal | Pas l'objectif principal | Oui |
Intervalle de confiance pour LD50 | Non | Non | Oui |
Posologie individuelle séquentielle | Non | Non | Oui |
Aucune méthode unique ne doit automatiquement être considérée comme supérieure aux autres. La méthode appropriée dépend de question réglementaire à laquelle il est répondu.
Sélection des animaux
Les lignes directrices de l'OCDE sur la toxicité aiguë par voie orale identifient généralement rat comme espèce préférée, les femelles étant normalement utilisées.
L'utilisation des femelles est fondée sur des données prises en considération lors de l'élaboration des lignes directrices, ce qui indique que, lorsque des différences de sexe se produisent, les femelles sont souvent légèrement plus sensibles.
Lorsque les mâles sont plutôt utilisés, la justification scientifique doit être documentée.
Les animaux doivent être en bonne santé, acclimatés de façon appropriée et respecter les spécifications relatives à l'âge et au poids corporel décrites dans la ligne directrice applicable.
Administration de l'élément d'essai
L'élément d'essai est normalement administré par voie orale comme dose unique par gavage, en utilisant un tube d'estomac ou une canule d'intubation appropriée.
Les animaux sont généralement à jeun avant l'administration conformément aux directives applicables.
Lorsqu'un véhicule est nécessaire, sa sélection devrait tenir compte:
- solubilité ou dispersion de l'élément d'essai;
- stabilité;
- homogénéité;
- compatibilité avec l'élément d'essai;
- effets biologiques potentiels du véhicule;
- concentration posologique et volume réalisables.
La stratégie de formulation devrait être scientifiquement justifiée et documentée.
Observations cliniques
Une observation clinique attentive est essentielle dans les études de toxicité aiguë.
Les animaux doivent être observés individuellement après administration, y compris:
- au moins une fois au cours des 30 premières minutes;
- périodiquement pendant les 24 premières heures;
- avec une attention particulière pendant les quatre premières heures; et
- par la suite pendant toute la période d'observation.
La période d'observation est généralement 14 jours, bien que sa durée puisse être adaptée lorsque cela est scientifiquement justifié par l'apparition et la réversibilité des effets toxiques.
Les observations cliniques doivent documenter systématiquement les signes pertinents impliquant, le cas échéant:
- la peau et la fourrure;
- les yeux et les muqueuses;
- système respiratoire;
- système circulatoire;
- système nerveux autonome;
- système nerveux central;
- activité somatomoteur;
- comportemental.
Une attention particulière doit également être accordée aux tremblements, convulsions, salivation, diarrhée, léthargie, sommeil, coma et autres résultats pertinents.
Les animaux présentant une douleur ou une détresse grave et durable, ou répondant à des critères humains établis, devraient être euthanasiés humainement conformément aux procédures applicables en matière de bien-être des animaux.
Poids corporel
Le poids corporel individuel doit être enregistré conformément à la ligne directrice applicable de l'OCDE.
Les modifications du poids corporel peuvent fournir des preuves utiles de toxicité systémique et doivent être envisagées en même temps que:
- les observations cliniques;
- la survie;
- délai d'apparition de la toxicité;
- rétablissement ou persistance des résultats;
- observations pathologiques graves.
Nécropsie et pathologie brute
Tous les animaux utilisés dans l'étude doivent être soumis à nécropsie brute, y compris:
- les animaux qui survivent à une interruption prévue;
- les animaux trouvés morts;
- animaux euthanasiés pour des raisons humaines.
Des anomalies pathologiques graves doivent être documentées.
Lorsqu'elle est indiquée par la ligne directrice applicable et la nature des résultats, l'examen microscopique des tissus présentant des anomalies graves peut également être envisagé.
Toxicité orale aiguë et classification SGH
Les informations sur la toxicité orale aiguë peuvent contribuer à la classification selon le Système général harmonisé de classification et d ' étiquetage des produits chimiques.
Les catégories actuelles de toxicité aiguë orale du SGH de l ' ONU sont fondées sur des estimations de toxicité aiguë exprimées en mg/kg de poids corporel.
Catégorie de toxicité orale aiguë du SGH | Estimation de la toxicité aiguë |
|---|---|
Catégorie 1 | ≤5 mg/kg |
Catégorie 2 | >5–50 mg/kg |
Catégorie 3 | > 50–300 mg/kg |
Catégorie 4 | > 300 à 2000 mg/kg |
Catégorie 5 | > 2000–5000 mg/kg |
La catégorie 5 est une catégorie supplémentaire destinée aux substances dont la toxicité aiguë est relativement faible lorsque des critères spécifiques d'inclusion sont remplis.
La mise en œuvre réglementaire du SGH diffère selon les pays. Par conséquent, la classification devrait toujours être confirmée par rapport au cadre national ou régional juridiquement applicable plutôt que de supposer que le texte du SGH constitue lui-même la législation applicable.
Les 3R dans les essais de toxicité orale aiguë
Le développement des TG 420, TG 423 et TG 425 représente une évolution importante par rapport aux tests traditionnels de létalité aiguë.
Le 3Rs sont:
Remplacement
Utiliser des approches non animales plutôt que des animaux partout où des solutions de rechange scientifiquement valables et acceptables par règlement peuvent fournir l'information requise.
Réduction
Utiliser le nombre minimum d'animaux nécessaires pour obtenir des renseignements scientifiques et réglementaires significatifs.
Les conceptions séquentielles et orientées vers la classification utilisées dans les méthodes modernes de toxicité aiguë par voie orale sont des exemples importants de Réduction principe.
Raffinement
Concevoir et mener des études pour minimiser la douleur, la souffrance et la détresse évitables.
Voici quelques exemples :
- sélection appropriée de la dose initiale;
- éviter les doses susceptibles d'entraîner une toxicité sévère inutile dans la mesure du possible;
- observation clinique fréquente;
- des paramètres humains prédéfinis;
- intervention vétérinaire en temps opportun et euthanasie humaine si nécessaire.
Il est important de ne pas décrire le nombre réduit d'animaux comme « remplacement ». Réduction et remplacement sont des concepts distincts dans le cadre des 3R.
Importance de l'information existante avant de commencer une étude animale
Une étude de toxicité orale aiguë ne devrait pas commencer simplement parce qu'il existe une recommandation.
Avant d'entreprendre une étude in vivo, toutes les informations raisonnablement disponibles doivent être examinées.
Cela peut comprendre:
- les caractéristiques physicochimiques;
- les données de toxicité existantes;
- informations sur la structure et l'activité;
- les données relatives aux substances apparentées;
- les informations in vitro disponibles;
- données antérieures sur les animaux;
- les informations sur l'exposition humaine, le cas échéant;
- la classification réglementaire déjà disponible;
- informations pertinentes pour la corrosivité ou une irritation sévère.
Cet examen vise deux objectifs importants :
- déterminer si des essais supplémentaires sur les animaux sont nécessaires sur le plan scientifique et réglementaire; et
- choisir la méthode la plus appropriée de l'OCDE et la dose initiale lorsque des tests sont nécessaires.
Une substance connue pour produire une douleur ou une détresse sévère en raison de ses propriétés corrosives ou fortement irritantes ne doit pas être administrée uniquement pour produire des données additionnelles sur la toxicité aiguë par voie orale lorsque ces essais sont scientifiquement inutiles.
Mener des études de toxicité orale aiguë en vertu du BPL
Lorsqu'une étude de toxicité aiguë par voie orale est destinée à une présentation réglementaire et que la BPL s'applique, l'étude doit être menée selon les critères suivants : Principes de bonne pratique de laboratoire de l'OCDE et les lignes directrices pertinentes de l'OCDE pour les essais.
BPL fournit un système de qualité qui traite de la façon dont les études de sécurité non cliniques sont:
- prévu;
- exécuté;
- surveillance;
- enregistré;
- signalé; et
- Archivé.
Les éléments importants sont les suivants :
- un plan d'étude approuvé;
- la responsabilité clairement définie du directeur d'étude;
- personnel qualifié et formé;
- les éléments d'essai et de référence caractérisés;
- équipements contrôlés et systèmes informatisés;
- enregistrement des données brutes contemporain;
- des activités indépendantes d'assurance de la qualité;
- les écarts documentés;
- les rapports finaux contrôlés;
- conservation et archivage des dossiers et des spécimens.
Lorsque des études sont réalisées au sein de l'OCDE Acceptation mutuelle des données (MAD) , l'applicabilité dépend également du statut et de la portée de la surveillance de la conformité aux BPL de l'installation d'essai et du pays participant.
Choisir la ligne directrice appropriée de l'OCDE
Le choix entre TG 420, TG 423 et TG 425 devrait être fait avant le début de l'étude en fonction de l'objectif réglementaire et des informations scientifiques disponibles.
Une approche conceptuelle pratique est :
Considérez TG 420 lorsque:
l'objectif réglementaire peut être atteint au moyen d'une procédure à dose fixe mettant l'accent sur la toxicité évidente et la classification des dangers sans exiger une DL50 numérique précise.
Considérez TG 423 lorsque:
la classification dans une classe de toxicité aiguë ou l'établissement d'une fourchette de valeurs limites de la DL50 est la principale exigence.
Considérez TG 425 lorsque:
une estimation numérique de la DL50 et l'intervalle de confiance connexe sont spécifiquement requis.
Il s'agit de considérations générales plutôt que de règles de sélection universelles.
La méthode finale devrait être choisie après avoir examiné les données réglementaires requises, le document d'orientation no 24 de l'OCDE, les renseignements existants sur l'élément d'essai et les considérations relatives au bien-être des animaux.
Conclusion
Les TG 420, 423 et 425 de l'OCDE fournissent différentes stratégies validées scientifiquement pour évaluer la toxicité aiguë par voie orale.
La distinction majeure n'est pas simplement le nombre d'animaux utilisés:
- TG 420 est Procédure de dosage fixe soulignant la toxicité évidente.
- TG 423 est un Méthode de classe toxique aiguë utiliser trois animaux par étape séquentielle pour appuyer la classification.
- TG 425 est un Procédure haut et bas en utilisant des doses séquentielles individuelles pour estimer une DL50 et son intervalle de confiance.
Le choix et l'exécution corrects de la méthode nécessitent l'examen de l'objectif réglementaire, des informations toxicologiques existantes, du bien-être des animaux, de la stratégie de sélection des doses et des exigences applicables en matière de BPL.
L'évaluation moderne de la toxicité aiguë ne doit donc pas être considérée comme la détermination systématique d'une dose létale, mais comme une processus décisionnel réglementaire conçu pour produire l'information nécessaire sur les dangers au moyen d'une étude scientifiquement justifiée et éthiquement responsable.
Références
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- OCDE (2002). Essai no 423: Toxicité orale aiguë – Méthode de classe de toxicité aiguëDirectives de l ' OCDE pour les essais de produits chimiques, section 4. DOI: 10.1787/9789264071001-fr.
- OCDE (2022). Essai no 425: Toxicité aiguë par voie orale : procédure de mise en placeDirectives de l ' OCDE pour les essais de produits chimiques, section 4. DOI: 10.1787/9789264071049-fr.
- OCDE (2002). Document d'orientation sur les essais de toxicité orale aiguëSérie de l ' OCDE sur les essais et l ' évaluation No 24. OCDE Publishing, Paris. DOI: 10.1787/9789264078413-fr.
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