Доказательство концепции: от идеи до реализации

Введение

Доказательство концепции (POC или PoC), также известное как доказательство принципа, – это реализация определенной идеи, метода или принципа для демонстрации его осуществимости, жизнеспособности или подтверждение практического потенциала концепции или теории. Доказательство концепции обычно имеет небольшой масштаб и может быть неполным. Такие совместные испытания призваны проверить реализуемость бизнес-концепций и предложений для решения бизнес-задач и ускорения бизнес-инноваций. Доказательство ценности (PoV) иногда используется в дополнение к доказательству концепции и отличается тем, что больше ориентировано на демонстрацию потенциального сценария использования и ценности для клиента, при этом обычно не такое глубокое, как доказательство концепции.

Съемки

"Небесный капитан и мир завтрашнего дня", "300" и "Город греха" были сняты на хромакее, при этом почти все фоны и реквизит были созданы с помощью компьютерной графики. Все три фильма использовали короткометражные фильмы в качестве демонстрации концепции. В случае с "Городом греха" этот короткометражный фильм стал прологом к основному фильму. Pixar иногда создает короткометражные анимационные фильмы для отработки сложных или непроверенных технологий. В короткометражке "Игра Гери" были использованы приемы анимации ткани и мимики, которые впоследствии применили в "Истории игрушек 2". Подобным образом, Pixar снял несколько короткометражных фильмов для демонстрации новых методов анимации воды, щупалец морских анемонов и медленно появляющегося кита, готовясь к производству "В поисках Немо".

Инженерная

В инженерных и технологических областях часто создается грубый прототип новой идеи в качестве "доказательства концепции". Например, рабочая модель электрического устройства может быть собрана на макетной плате. Для подачи заявки на патент часто требуется демонстрация работоспособности. Некоторые университеты создают центры доказательства концепции, чтобы "преодолеть разрыв в финансировании" для "посевного финансирования" и "ускорить коммерциализацию университетских разработок". Центры доказательства концепции предоставляют "посевное финансирование для новых, перспективных исследований на ранних стадиях, которые, как правило, не получают финансирование из других традиционных источников".

Развитие бизнеса

В области развития бизнеса и продаж поставщик может предоставить потенциальному клиенту возможность протестировать продукт. Использование концептуального подтверждения помогает оценить целесообразность, выявить технические проблемы и определить общее направление, а также получить обратную связь для планирования бюджета и других внутренних процедур принятия решений. В таких случаях концептуальное подтверждение может подразумевать привлечение специализированных инженеров по продажам для обеспечения максимальной эффективности со стороны поставщика.

Безопасность

Как в компьютерной безопасности, так и в криптографии, "доказательство концепции" (proof of concept) означает демонстрацию принципиальной возможности защиты или взлома системы, не требующую создания полностью функционирующего прототипа. Winzapper был примером "доказательства концепции", обладавшим минимальным набором функций, достаточным для выборочного удаления записи из журнала безопасности Windows, но не оптимизированным ни в какой степени.

Разработка лекарственных средств

Хотя термины «доказательство принципа» и «доказательство концепции» не имеют общепринятого значения в естественном языке и отличаются от их использования в других областях, они не являются синонимами в разработке лекарственных средств. Тесно связанный с ними термин – «доказательство механизма» – также рассматривается здесь. Все эти термины не имеют строгих определений, и их точное использование варьируется в зависимости от автора, учреждения и времени. Приведенные ниже описания предназначены для информативности и практического применения. Основной принцип связан с использованием биомаркеров в качестве суррогатных конечных точек в ранних клинических исследованиях. На ранних этапах разработки нецелесообразно напрямую измерять эффективность лекарственного средства в лечении целевого заболевания, поэтому суррогатная конечная точка используется для оценки целесообразности дальнейшего тестирования. Например, хотя на ранней стадии нельзя определить, что новый антибиотик излечивает пациентов с пневмонией, ранними признаками могут быть его эффективность в уничтожении бактерий в лабораторных условиях или снижение температуры у инфицированных пациентов – такой препарат заслуживает дальнейшего изучения для определения оптимальной дозы и продолжительности лечения. Новый антигипертензивный препарат может снижать артериальное давление, что указывает на необходимость проведения более масштабных исследований долгосрочного лечения с ожидаемым снижением риска инсульта (цереброваскулярного происшествия) или инфаркта миокарда. Суррогатные конечные точки часто основаны на лабораторных анализах крови или визуализирующих исследованиях, таких как рентген или компьютерная томография. «Доказательство механизма» (PoM) относится к самым ранним стадиям разработки лекарственного средства, часто доклиническим (то есть до начала испытаний на людях или на лабораторных животных). Оно может основываться на демонстрации взаимодействия лекарственного средства с целевым молекулярным рецептором или ферментом и/или на его влиянии на клеточную биохимию в желаемом направлении. «Доказательство принципа» (PoP) относится к ранней клинической разработке и обычно подразумевает оценку влияния нового лечения на биомаркеры заболевания, но не на клинические конечные точки. На ранних стадиях клинических исследований может быть целью демонстрация «доказательства механизма», «доказательства принципа» или и того, и другого. На этом этапе принимается решение о дальнейшем развитии лекарственного средства или его прекращении. «Доказательство концепции» (PoC) относится к ранней клинической разработке лекарственного средства, традиционно разделенной на фазы клинических исследований: фазу I («первые применения у человека») и фазу IIA. Фаза I обычно проводится с участием небольшого числа здоровых добровольцев, которым назначают однократные дозы или короткие курсы лечения (например, до 2 недель). Целью исследований на этом этапе является демонстрация наличия у нового лекарственного средства некоторой желаемой клинической активности (например, что экспериментальный антигипертензивный препарат оказывает некоторое влияние на снижение артериального давления), его переносимости у человека и определение доз, заслуживающих дальнейшего изучения. Другие исследования фазы I направлены на изучение абсорбции, распределения, метаболизма и выведения (ADME) нового лекарственного средства. Фаза IIA обычно проводится на до 100 пациентов с целевым заболеванием. Целью исследований на этом этапе является демонстрация наличия у нового лекарственного средства полезного уровня желаемой клинической активности (например, что экспериментальный антигипертензивный препарат снижает артериальное давление в полезном объеме), его переносимости при более длительном применении и определение наиболее подходящих доз для возможного вывода на рынок. На этом этапе принимается решение о дальнейшем развитии лекарственного средства или его прекращении. Если лекарственное средство продолжает разрабатываться, оно переходит на более поздние стадии клинических исследований – фазы IIB и III. Исследования фазы III включают большее количество пациентов – часто многоцентровые исследования – получающих лечение в дозах и продолжительности, соответствующих предполагаемому применению, и проводятся в рандомизированном сравнении с плацебо и/или существующими препаратами. Их цель – получить убедительные статистически значимые доказательства эффективности и более полную оценку безопасности, чем это возможно в небольших, краткосрочных исследованиях. На этом этапе принимается решение об эффективности и безопасности лекарственного средства, и в случае положительного результата подается заявка в регулирующие органы (например, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и Европейское агентство лекарственных средств) на разрешение на маркетинг лекарственного средства для использования вне клинических испытаний. Клинические исследования могут продолжаться и после получения разрешения на маркетинг, например, для более точной оценки безопасности, определения оптимального применения в сочетании с другими лекарственными средствами или изучения дополнительных показаний.

Although not suggested by natural language, and in contrast to usage in other areas, proof of principle and proof of concept are not synonymous in drug development. A third term, proof of mechanism, is closely related and is also described here. All of these terms lack rigorous definitions and exact usage varies between authors, between institutions and over time. The descriptions given below are intended to be informative and practically useful. The underlying principle is related to the use of biomarkers as surrogate endpoints in early clinical trials. In early development it is not practical to directly measure that a drug is effective in treating the desired disease, and a surrogate endpoint is used to guide whether or not it is appropriate to proceed with further testing. For example, although it cannot be determined early that a new antibiotic cures patients with pneumonia, early indicators would include that the drug is effective in killing bacteria in laboratory tests, or that it reduces temperature in infected patients—such a drug would merit further testing to determine the appropriate dose and duration of treatment. A new anti hypertension drug could be shown to reduce blood pressure, indicating that it would be useful to conduct more extensive testing of long term treatment in the expectation of showing reductions in stroke (cerebrovascular accident) or heart attack (myocardial infarction). Surrogate endpoints are often based on laboratory blood tests or imaging investigations like X ray or CT scan. Proof of mechanism or PoM relates to the earliest stages of drug development, often pre clinical (i. e., before trialling the drug on humans, or before trialling with research animals). It could be based on showing that the drug interacts with the intended molecular receptor or enzyme, and/or affects cell biochemistry in the desired manner and direction. Proof of principle or PoP relates to early clinical development and typically refers to an evaluation of the effect of a new treatment on disease biomarkers, but not the clinical endpoints of the condition. Early stage clinical trials may aim to demonstrate Proof of Mechanism, or Proof of Principle, or both. A decision is made at this point as to whether to progress the drug into later development, or if it should be dropped. Proof of concept or PoC refers to early clinical drug development, conventionally divided into the phases of clinical research Phase I ("first in humans") and Phase IIA. Phase I is typically conducted with a small number of healthy volunteers who are given single doses or short courses of treatment (e. g., up to 2 weeks). Studies in this phase aim to show that the new drug has some of the desired clinical activity (e. g., that an experimental anti hypertensive drug actually has some effect on reducing blood pressure), that it can be tolerated when given to humans, and to give guidance as to dose levels that are worthy of further study. Other Phase I studies aim to investigate how the new drug is absorbed, distributed, metabolised and excreted (ADME studies). Phase IIA is typically conducted in up to 100 patients with the disease of interest. Studies in this Phase aim to show that the new drug has a useful amount of the desired clinical activity (e. g., that an experimental anti hypertensive drug reduces blood pressure by a useful amount), that it can be tolerated when given to humans in the longer term, and to investigate which dose levels might be most suitable for eventual marketing. A decision is made at this point as to whether to progress the drug into later development, or if it should be dropped. If the drug continues, it will progress into later stage clinical studies, termed Phase IIB and Phase III. Phase III studies involve larger numbers of patients—commonly multicenter trials—treated at doses and durations representative of marketed use, and in randomised comparison to placebo and/or existing active drugs. They aim to show convincing, statistically significant evidence of efficacy and to give a better assessment of safety than is possible in smaller, short term studies. A decision is made at this point as to whether the drug is effective and safe, and if so an application is made to regulatory authorities (such as the US Food and Drug Administration FDA and the European Medicines Agency) for the drug to receive permission to be marketed for use outside of clinical trials. Clinical trials can continue after marketing authorization has been received, for example, to better delineate safety, to determine appropriate use alongside other drugs or to investigate additional uses.