A pesquisa clínica está dividida em várias fases, cada uma com um determinado objetivo. Essas fases acontecem em uma seqüência fixa. Quando uma fase é superada, o medicamento terá que ser testado na fase seguinte. Se o novo medicamento superar todas as fases, o laboratório que detém a patente pede para que o medicamento seja liberado para venda em farmácias. No Estados Unidos quem líbera a venda de um medicamento é o FDA (Federal Drug Administration) e no Brasil, essa liberação é feita pela ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). O órgão de controle deve tomar suas decisões independente das grandes indústrias farmacêuticas.
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Os ensaios de medicamentos estão divididos em fase pré-clínica e fase clínica. A fase pré-clínica são todas as fases em que o medicamento é testado em animais de laboratório. Quando ele supera essas fases em animais e começa a ser testado em seres humanos, começa a fase da pesquisa clínica. Aproximadamente 0,1 a 0,2% de todos os medicamentos que são testados na fase pré-clínica passam para a fase clínica.
A fase clínica da pesquisa compreende os testes que são feitos em seres humanos. Para isso é necessário que o futuro medicamento tenha passado por todas as etapas da fase pré-clínica. A fase clínica está dividida em quatro fases que acontecem sucessivamente sempre na mesma ordem. O desempenho ruim em uma dessas fases implica na interrupção da seqüência. Se o medicamento superar todas essas fases, os resultados dos testes serão avaliados pelas agências controladoras podendo ser ou não liberado para a população. Em alguns casos novos testes podem ser solicitados antes da sua liberação para o comércio.
As sucessivas fases dentro de um estudo clínico são numeradas por algarismos romanos indo de I a IV.