Präklinische Evidenz (EU MDR & FDA): Entscheidungsbaum und Roadmap

Wer ein Medizinprodukt zur Zulassung bringen will, steht früh vor einer strategischen Weichenstellung: Welche präklinischen Nachweise sind erforderlich und in welcher Reihenfolge?

Präklinische Entwicklung entscheidet nicht nur über Studienkosten, sondern über die Zulassungsfähigkeit eines Geräts und damit über den gesamten Entwicklungs- und Zulassungsprozess des Produkts. Trotzdem planen viele MedTech-Teams ihre präklinischen Studien reaktiv statt strategisch.

Die Folge: Nachforderungen durch Benannte Stellen oder die FDA (U.S. Food and Drug Administration), Zeitverlust und vermeidbare Kosten. Dieser Artikel liefert einen strukturierten Entscheidungsbaum für die präklinische Entwicklung von Medizinprodukten und eine praxisnahe Roadmap für EU MDR (Medical Device Regulation) und FDA gleichermaßen. Er zeigt, wie ein phasenbasierter Ansatz (Machbarkeit → Pilot → GLP) das Risiko für Nachforderungen reduziert und die präklinische Forschung frühzeitig auf den richtigen regulatorischen Pfad bringt.

EU MDR vs. FDA: Präklinische Entwicklung mit zwei Logiken und einer Erwartungshaltung

EU MDR: Was die prüfende Fachperson sucht

Die Anforderungen an die präklinische Entwicklung sind in Annex I der EU MDR (2017/745) (General Safety and Performance Requirements, GSPR) verankert. GSPR 10 stellt dabei einen zentralen Bestandteil dar, da hier die biologische Sicherheit und Materialverträglichkeit (z. B. gemäß ISO 10993) systematisch nachzuweisen sind. Die Verifizierung mechanischer und physikalischer Eigenschaften ist insbesondere in GSPR 14 adressiert, während übergeordnete konstruktions- und risikobezogene Anforderungen primär aus den allgemeinen Sicherheitsanforderungen (GSPR 1–9) abgeleitet werden.

Soweit einschlägig, sind stoffbezogene Anforderungen nach MDR Annex I 10.4, insbesondere bei CMR-/endokrinen (Carcinogenic, Mutagenic, Reprotoxic) Stoffen oberhalb der relevanten Schwelle, im Rahmen der technischen Dokumentation gesondert zu bewerten und zu begründen. Annex II, Abschnitt 6.1(b) macht die Ergebnisse der präklinischen Studien zum Pflichtbestandteil der technischen Dokumentation und fordert den Nachweis der GLP-Konformität, wo anwendbar. Dies betrifft insbesondere toxikologische Prüfungen, wird von Benannten Stellen jedoch regelmäßig auch für zulassungsrelevante Biokompatibilitätsstudien im Tiermodell vorausgesetzt.

FDA: Einreichungspfad, nichtklinische Evidenz und frühe Abstimmung

Die FDA strukturiert die Anforderungen an präklinische Entwicklung entlang der Einreichungspfade. Im 510(k)-Pfad reichen je nach Produkttyp und Vergleichbarkeit zum Predicate häufig Bench-, Leistungs- und gegebenenfalls Biokompatibilitätsdaten; der konkrete Umfang ist gerätespezifisch zu begründen. Bei PMA-pflichtigen (Premarket Approval) Produkten fordert 21 CFR Part 814 umfassende nichtklinische Laborstudien mit GLP-Compliance nach 21 CFR Part 58. Der IDE-Weg verlangt einen Bericht über frühere Untersuchungen (Report of Prior Investigations) über alle bisherigen präklinischen Studien und klinische Prüfungen.

Die FDA-Leitlinie „General Considerations for Animal Studies“ empfiehlt: Proof-of-Concept vor regulatorischen Studien, logisch begründete Stichprobengrößen und frühzeitige Q-Submission-Gespräche. Für Medizinprodukte ergeben sich die nichtklinischen Evidenzanforderungen aus Einreichungstyp, Risikoprofil, produktspezifische regulatorische Leitfäden und gegebenenfalls frühem FDA-Feedback.

Der gemeinsame Nenner beider Systeme: Begründbarkeit der Studienwahl, Datenqualität und lückenlose Rückverfolgbarkeit. Ob MDR präklinische Strategie oder FDA präklinischer Entwicklungsweg: Reviewer erwarten eine schlüssige Begründung, warum genau diese Studien in genau diesem Umfang durchgeführt wurden.

Entscheidungsbaum: Welche präklinische Studie zu welchem Zeitpunkt?

Phase 0: Machbarkeit und Laborprüfung → Wann reicht das?

Frühe explorative Studien können außerhalb des formalen GLP-Regimes liegen. Umfang, Dokumentation und Nutzbarkeit der Daten sollten dennoch vorab klar definiert werden. Phase 0 dient der Go/No-Go-Entscheidung: Decken Prüfstandstestung und ISO-10993-Standarddaten die Risiken ab? Bei niedrigem Risiko (z. B. Klasse-I-Geräte, Oberflächenkontakt ≤ 24 h) kann eine solide Machbarkeitsbewertung bereits ausreichen. Diese Phase identifiziert nicht tragfähige Konzepte, bevor kostenintensive Studien beginnen.

Phase 1: Pilotierung im Tiermodell → Kriterien und Outputs

Phase 1 wird relevant, wenn das Produkt Gewebeinteraktion zeigt oder keine ausreichende Literaturbasis existiert. Die Pilotstudie validiert Testmethoden, optimiert Protokolle und liefert erste In-vivo-Daten. Sie folgt einem GLP-like-Standard: dokumentierte SOPs, unabhängige Qualitätskontrolle und vollständige Rückverfolgbarkeit ohne den formalen Overhead einer GLP-Studie. Stichprobengröße und Studiendauer richten sich nach Fragestellung, Modell, Endpunkten und gewünschter Aussagekraft; Pilotstudien werden in der Regel bewusst schlanker als regulatorische Studien angelegt. Ergebnisse fließen in das Protokolldesign der Pilotstudie und in Q-Submission-Gespräche.

Phase 2: GLP/zulassungsrelevante Studie → Trigger und Aufwand

GLP ist regelmäßig dann relevant, wenn nichtklinische Sicherheitsdaten aus formalen Laborstudien eine zentrale Stütze der Einreichung bilden. Ob und in welchem Umfang GLP erforderlich oder erwartbar ist, hängt von Einreichungstyp, Studiendesign und Verwendungszweck der Daten ab. Anforderungen sind: Studiendirektor, unabhängige Qualitätssicherung, validierte Protokolle, vollständige Pathologie und statistisch begründete Stichproben. Die strategische Investition in Phase 0 und 1 zahlt sich hier aus: Pilotstudien verhindern kostspielige Re-Designs unter GLP-Bedingungen.

Entscheidungsbaum für präklinische Evidenz

Minimal-Datenpaket je Geräte-Typ: generische Orientierung

Implantate und aktive Medizinprodukte

Der Umfang der präklinischen Entwicklung und der damit verbundenen präklinischen Daten hängt von Produkttyp, Kontaktart und Kontaktdauer ab. Bei Implantaten sind je nach Material, Kontaktprofil und Risikobewertung typischerweise chemische Charakterisierung, ausgewählte Biokompatibilitätsnachweise und gegebenenfalls weitergehende toxikologische oder tierexperimentelle Daten zu prüfen. Bei entsprechend ausgelegten aktiven Medizinprodukten können zusätzlich Nachweise zur elektrischen Sicherheit, EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) und sofern Software vorhanden ist, zur Software-Entwicklung und -Verifizierung erforderlich sein.

Typische Prüfbausteine je Gerätetyp

Hinweis: Diese Anforderungen dienen der allgemeinen Orientierung. Der konkrete Prüfumfang ergibt sich aus der produktspezifischen Risikobewertung.

Die 10 häufigsten Gründe für Nachforderungen

Nachforderungen durch Benannte Stellen oder die FDA kosten erfahrungsgemäß mehrere Monate und gefährden Markteinführungsfristen. Die häufigsten Ursachen aus der Projektpraxis sind:

1. Fehlende Begründung für das Studiendesign, Modellauswahl oder präklinisches (Tier-)Modell
2. Keine Rückverfolgbarkeit: Studienplan → Rohdaten → Bericht
3. Unklare Endpunkte-Definition oder fehlende Negativkontrollen
4. GLP-like-Studien ohne QS-Signatur
5. Abweichungen ohne CAPA-Dokumentation
6. Kein statistischer Analyseplan vor Studienbeginn
7. Prüfmuster nicht repräsentativ für das Endprodukt
8. Chemische Charakterisierung übersprungen
9. Unzureichende Stichprobenbegründung
10. Keine GLP-konforme Archivierung

Das MiG-Vorgehensmodell: Projektabgrenzung → Studienplanung → Durchführung → Berichterstellung

Das Vorgehensmodell für die präklinische Entwicklung beginnt mit Phase-0-Projektabgrenzung: Produktklassifikation, regulatorischer Pfad und offene Evidenzlücken werden gemeinsam bewertet. Daraus entsteht ein priorisierter Studienplan mit Go/No-Go-Kriterien je Phase.

Je nach abgestimmten Projektverantwortlichkeiten übernimmt bspw. das Auftragsforschungsinstitut (CRO, Contract Research Organization) für präklinische Studien die Durchführungs-Phase mit Studienleitung, Monitoring und Qualitätssicherung. Die Berichterstellung beinhaltet GLP-konforme Abschlussberichte, die direkt in die technische Dokumentation (EU MDR) oder Einreichung vor Marktzulassung (FDA) einfließen.

Der Phase-0-Ansatz unterscheidet sich bewusst von der reaktiven präklinischen Studienplanung vieler Hersteller. Statt Einzelstudien ad hoc zu beauftragen, ergibt sich durch frühe präklinische Studienplanung ein kohärenter Evidenzpfad.

Typische Prüfbausteine je Gerätetyp

Grafik: „Roadmap zur präklinischen Studie“

Checkliste: Was Studienauftraggeber und CRO vor Studienstart klären müssen

Eine strukturierte präklinische Entwicklung setzt eine saubere Abstimmung zwischen Studienauftraggeber und CRO voraus. Die folgende Checkliste fasst die wichtigsten Klärungspunkte zusammen:

• Regulatorischer Zielmarkt und Einreichungspfad (510(k), PMA, IDE, CE-Kennzeichnung)
• Produktklassifikation und Risikoklasse
• Vorhandene Datenbasis und identifizierte Evidenzlücken
• Studiendesign: Tiermodell, Endpunkte, Stichprobengröße
• GLP- vs. GLP-like-Anforderung
• Zeitplan, Meilensteine und Governance-Kontrollpunkte
• Verantwortlichkeiten für Probenbereitstellung und Logistik
• Report-Format und Archivierungsanforderungen

FAQ – Häufig gestellte Fragen

Quellen & weiterführende Links

Externe Referenzen

• FDA – „General Considerations for Animal Studies Intended to Evaluate Medical Devices“ (Final Guidance, März 2023)
• ISO – ISO 10993-1:2025 „Biological Evaluation of Medical Devices – Part 1: Evaluation and Testing Within a Risk Management Process“
• EU MDR 2017/745

Interne Links

• Preclinical Data: Was ein belastbares Datenpaket konkret ausmacht
• Animal Studies & FDA: Wann Tierstudien im FDA-Pfad gefordert sind
• Medical Device Regulation: MDR-Anforderungen im Überblick
• Klassifizierung von Medizinprodukten: Device-Klasse als Ausgangspunkt der Evidenzstrategie
• Präklinische CRO auswählen: Operativer nächster Schritt nach der Evidenzplanung
• Class 3 Medical Devices: Evidenzanforderungen für Hochrisikoprodukte
• Simulation Techniques: In-silico als möglicher Bestandteil der Evidenzstrategie

Über den Autor

Dr. rer. nat. Heiko Ziervogel ist Gründer und Geschäftsführer von Medizin im Grünen. Seit mehr als zwei Jahrzehnten begleitet er präklinische Studienprogramme im Bereich der Medizinproduktentwicklung mit Fokus auf translational relevante In-vivo-Modelle und belastbare präklinische Evidenz. Seine Arbeitsschwerpunkte liegen in der Planung und fachlichen Begleitung präklinischer Studien sowie in der Entwicklung nachvollziehbarer Datenstrategien für unterschiedliche Entwicklungs- und Bewertungsphasen von Medizinprodukten. Dabei unterstützt er MedTech-Unternehmen bei der Einordnung präklinischer Fragestellungen entlang regulatorischer, technischer und translationaler Anforderungen — einschließlich einer frühzeitigen Prüfung geeigneter Alternativen und studienrelevanter Reduktionsansätze.

Fachgebiet: Präklinische In-vivo-Studien · Präklinische Evidenzstrategien · Medizinproduktentwicklung · Translationales Studiendesign

Stand: Mai 2026 | Zuletzt geprüft: Mai 2026