A Fase I é a primeira vez que um medicamento é testado em humanos. O objetivo não é verificar se funciona, mas sim descobrir se é seguro e como o corpo o reage. Estes ensaios são pequenos, geralmente com 20 a 80 participantes, e recrutam frequentemente voluntários saudáveis ​​em vez de doentes. As exceções são os medicamentos para o cancro e outros tratamentos para doenças graves, nos quais podem participar doentes que já esgotaram outras opções.

O estudo centra-se na dose. Os investigadores começam com uma dose muito baixa e aumentam-na gradualmente em grupos de participantes, monitorizando a toxicidade. A dose inicial baseia-se frequentemente em estudos com animais, adaptando-se a equivalentes humanos. O objetivo final é geralmente a dose máxima tolerada ou a dose que produz o efeito desejado. São recolhidas amostras de sangue com frequência para medir os níveis do fármaco e calcular os parâmetros farmacocinéticos. Os participantes são monitorizados de perto, permanecendo por vezes numa unidade de investigação durante vários dias. Os eventos adversos são registados e classificados quanto à gravidade.

O que a Fase I responde:

• Segurança. Quais os efeitos secundários e em que doses?
• Tolerabilidade. Qual a dose máxima que pode ser administrada antes de causar toxicidade?
• Farmacocinética. Como é que o organismo absorve, distribui, metaboliza e excreta o medicamento?
• Dosagem. Que dose deve ser utilizada em ensaios posteriores?

A maioria dos medicamentos que entram na Fase I não prossegue. Problemas de segurança ou farmacocinética inadequada interrompem o seu desenvolvimento precocemente.