مطالعه برجسته نیاز به روش های اندازه گیری استاندارد در ژن درمانی

در یافته‌ای که برای یکی از نویدبخش‌ترین درمان‌های پزشکی پیش‌رو است، محققان چندین تکنیک اندازه‌گیری را که معمولاً در ژن‌درمانی استفاده می‌شوند، ارزیابی کردند. این مطالعه مشخص کرد که یکی از محبوب‌ترین تکنیک‌ها «مشکل‌آمیز» است و نیاز به توسعه و استانداردسازی بیشتر دارد.

در ژن درمانی، ژن های معیوب فرد برای درمان یا پیشگیری از بیماری جایگزین یا اصلاح می شوند. با تقریبا دو ده محصول در بازار و صدها آزمایش بالینی در حال پیشرفت یا برنامه ریزی، این درمان به عنوان یک روش انقلابی برای هدف قرار دادن علل ریشه ای ژنتیکی بیماری ها از سلول داسی شکل گرفته تا سرطان مورد ستایش قرار می گیرد.

برخی از درمان‌های ژن‌درمانی از ویروس‌های مرتبط با آدنو اصلاح‌شده (AAVs) برای رساندن مواد ژنتیکی درمانی به سلول‌های بیمار استفاده می‌کنند. این AAVها برای هدف قرار دادن انواع سلول های خاص مهندسی شده اند. سپس ماده ژنتیکی عفونی آنها با ماده ژنتیکی درمانی جایگزین می شود و آنها هستند به بیمار تجویز می شود.

اندازه گیری صحیح بردارهای AAV، همانطور که آنها نامیده می شوند، برای ایمنی و کارایی آنها بسیار مهم است.

در یک مطالعه اخیرا منتشر شده است، محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری، موسسه ملی نوآوری در تولید بیوداروها (NIIMBL)، و داروسازی ایالات متحده (USP) استخدام شد شش آزمایشگاه صنعتی در ایالات متحده و اروپا برای اندازه گیری بردارهای AAV نمونه.

از آزمایشگاه‌ها خواسته شد تا غلظت مواد ژنتیکی و ذرات ویروسی را در ناقل‌ها تعیین کنند. آنها از چهار تکنیک اندازه گیری استفاده کردند و نتایج خود را به نویسندگان مطالعه گزارش کردند.

از چهار روش اندازه گیری به کار گرفته شده، روش ایمونوسوربنت متصل به واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR-ELISA) کمترین دقت و دقت را داشت. منظور محققین از دقت، میزان نزدیک بودن اندازه گیری به مقدار صحیح است. دقت به این اشاره دارد که آیا این روش نتایج ثابتی مشابه ایجاد می کند یا خیر.

عدم دقت PCR-ELISA نویسندگان این مطالعه را به این نتیجه رساند که این روش «تکرارپذیری ضعیفی» دارد. نتایج آن را نمی توان به طور قابل اعتماد هم در یک آزمایشگاه و هم در آزمایشگاه های مختلف تکرار کرد.

آنها افزودند که این روش “نباید برای کمی (اندازه گیری بردارهای AAV) بدون توسعه و هماهنگ سازی بیشتر روش استفاده شود.”

PCR-ELISA در واقع دو ابزار مجزا است که در یک ابزار ترکیب شده اند. PCR برای تعیین کمیت مواد ژنتیکی استفاده می شود و ELISA پروتئین های تشکیل دهنده پوسته ویروسی را اندازه گیری می کند. هر دو آزمایش ده ها سال است که وجود دارد و ده ها نسخه از هر کدام در حال حاضر در بازار فروخته می شود.

Wyatt N. Vreeland، مهندس شیمی NIST گفت، در نتیجه، تفاوت‌های ظریف اما مهمی در روش‌های تولید و استفاده PCR-ELISA وجود دارد. او گفت که همه ممکن است فکر کنند که هنگام انجام آزمایش PCR-ELISA همان کار را انجام می دهند، اما اغلب اینطور نیست.

Vreeland که محقق اصلی این مطالعه بود، گفت: “این مانند دستور العمل برای همان کیک شکلاتی است.” می‌توانید مواد یکسانی به کسی بدهید، اما وقتی از تجهیزات مختلفی برای درست کردن آن‌ها یا پختن آن‌ها در فرهای مختلف استفاده می‌کنید، کیک‌ها یکسان نمی‌شوند.»

در اینجا چیزی است که این مطالعه در مورد سه روش دیگر یافت:

• SEC-MALS (کروماتوگرافی حذف اندازه با پراکندگی نور چند زاویه ای و پشت سر هم UV/Vis و/یا ضریب شکست) دقیق ترین و دقیق ترین روش آزمایش شده بود.
• SV-AUC (اولتراسانتریفیوژ تحلیلی-سرعت رسوب) با اپتیک تداخل UV/Vis و/یا ریلی دقت و دقت کمتری داشت. نسبت به SEC-MALSکه محققان را شگفت زده کرد زیرا SV-AUC به عنوان “استاندارد طلایی” برای اندازه گیری بردار AAV در نظر گرفته می شود. با این حال، SV-AUC در ایجاد یک “نقشه” دقیق از توزیع ذرات ژنتیکی و ویروسی در ناقل AAV بهتر از SEC-MALS بود. این مطالعه پیشنهاد کرد که “SEC-MALS را می توان به عنوان یک روش عمومی با استفاده از (SV-AUC) برای تجزیه و تحلیل کامل تر در صورت لزوم پیاده سازی کرد.
• اسپکتروفتومتری فرابنفش با طول موج دوگانه A260/A280 که میزان جذب نور فرابنفش توسط یک نمونه را اندازه گیری می کند، در مقایسه با روش های دیگر محدودیت های قابل توجهی دارد. نمی تواند بین بردارهای AAV نیمه پر یا پر شده تمایز قائل شود. علاوه بر این، ذرات پروتئین AAV بیش از حد بزرگ هستند که تجهیزات نمی توانند بدون ایجاد خطا از آن استفاده کنند. این مسائل مربوط به اسپکتروفتومتری به خوبی مستند شده است و این تکنیک معمولاً برای اندازه گیری های بسیار دقیق مورد اعتماد نیست.

این مطالعه در مورد تحقیقات ژن درمانی گذشته، در حال انجام یا آینده که بر این روش‌ها برای اندازه‌گیری ناقل‌های AAV تکیه داشته باشد، نتیجه‌گیری نکرد. همچنین هیچ سیاست یا توصیه نظارتی ارائه نکرد.

در کار آینده، محققان NIST، USP و NIIMBL، یک مشارکت عمومی خصوصی با پشتیبانی NIST برای حمایت از تولید بیودارویی، قصد دارند رویه‌های عملیاتی استاندارد (SOPs) را برای SV-AUC توسعه دهند. SOP ها مجموعه ای دقیق و مکتوب از دستورالعمل ها برای یک تکنولوژی یا روش خاص هستند. دانشمندان بر این باورند که داشتن SOPهای پذیرفته شده به طور گسترده برای SV-AUC عملکرد تکرارپذیری آن را به همان سطح SEC-MALS که قبلاً SOPهایی برای آن وجود دارد، بهبود می بخشد.

وریلند گفت: «همه روش‌های مختلفی که ما آزمایش کردیم محدودیت‌ها و عدم قطعیت‌های خود را دارند. آنچه مهم است این است که بدانید تکنیک اندازه گیری شما چه چیزی را می تواند و چه چیزی را نمی تواند به شما بگوید.

---

مقاله: Sean E. Lehman et al. اندازه گیری بین آزمایشگاهی ویروس مرتبط با آدنو: کمی سازی مقایسه ای کپسیدهای کامل و خالی. ژن درمانی انسانی منتشر شده آنلاین در 26 دسامبر 2024. DOI: 10.1089/hum.2024.124