In una scoperta con implicazioni per uno dei trattamenti medici all’avanguardia più promettenti, i ricercatori hanno valutato diverse tecniche di misurazione comunemente utilizzate nella terapia genica. Lo studio ha stabilito che una delle tecniche più popolari era “problematica” e richiedeva ulteriore sviluppo e standardizzazione.
Nella terapia genica, i geni difettosi di una persona vengono sostituiti o modificati per curare o prevenire la malattia. Con circa due dozzine di prodotti sul mercato e centinaia di studi clinici in corso o pianificati, il trattamento è considerato un metodo rivoluzionario per colpire le cause genetiche profonde di malattie che vanno dall’anemia falciforme al cancro.
Alcuni trattamenti di terapia genica utilizzano virus adeno-associati modificati (AAV) per fornire materiale genetico terapeutico nelle cellule di un paziente. Questi AAV sono progettati per colpire tipi cellulari specifici. Quindi il loro materiale genetico infettivo viene sostituito con materiale genetico terapeutico e vengono somministrati al paziente.
Misurare correttamente i vettori AAV, come vengono chiamati, è fondamentale per la loro sicurezza ed efficacia.
In uno studio pubblicato di recente, i ricercatori del National Institute of Standards and Technology, del National Institute for Innovation in Manufacturing Biopharmaceuticals (NIIMBL) e della Farmacopea statunitense (USP) hanno reclutato sei laboratori industriali negli Stati Uniti e in Europa per misurare i vettori AAV campione .
Ai laboratori è stato chiesto di quantificare la concentrazione di materiale genetico e particelle virali nei vettori. Hanno utilizzato quattro tecniche di misurazione e hanno riportato i risultati agli autori dello studio.
Dei quattro metodi di misurazione utilizzati, il test immunoassorbente legato all’enzima reazione a catena della polimerasi (PCR-ELISA) aveva l’accuratezza e la precisione più basse. Per accuratezza, i ricercatori intendono quanto la misurazione è vicina al valore corretto. La precisione si riferisce al fatto che il metodo produca risultati costantemente simili.
L’imprecisione del PCR-ELISA ha portato gli autori dello studio a concludere che il metodo aveva “scarsa riproducibilità”. I suoi risultati non potevano essere replicati in modo affidabile sia all’interno dello stesso laboratorio che in laboratori diversi.
Il metodo “non dovrebbe essere utilizzato per scopi quantitativi [measurements of AAV vectors] senza ulteriore sviluppo e armonizzazione del metodo”, hanno aggiunto.
PCR-ELISA è in realtà due strumenti separati combinati in uno solo. La PCR viene utilizzata per quantificare il materiale genetico e l’ELISA misura le proteine che compongono l’involucro virale. Entrambi i test esistono da decenni e ci sono dozzine di versioni di ciascuno attualmente vendute sul mercato.
Di conseguenza, ci sono differenze sottili ma importanti nel modo in cui il PCR-ELISA viene prodotto e utilizzato, ha affermato l’ingegnere chimico del NIST Wyatt N. Vreeland. Tutti possono pensare di fare la stessa cosa quando eseguono un test PCR-ELISA, ha detto, ma spesso non è così.
“È come la ricetta per la stessa torta al cioccolato”, ha detto Vreeland, che è stato il ricercatore principale dello studio. “Puoi dare a qualcuno gli stessi ingredienti, ma quando usi attrezzature diverse per prepararli o cuocili in forni diversi, le torte non risultano uguali.”
Ecco cosa ha scoperto lo studio sugli altri tre metodi:
- SEC-MALS (cromatografia ad esclusione dimensionale con diffusione della luce multi-angolo e UV/Vis tandem e/o indice di rifrazione) è stato il più accurato e preciso tra i metodi testati.
- L’SV-AUC (ultracentrifugazione analitica della velocità di sedimentazione) con ottica di interferenza UV/Vis e/o Rayleigh era meno accurato e preciso del SEC-MALS, il che ha sorpreso i ricercatori poiché SV-AUC è considerato il “gold standard” per la misurazione del vettore AAV. Tuttavia, SV-AUC è stato migliore del SEC-MALS nel creare una “mappa” dettagliata della distribuzione delle particelle genetiche e virali nel vettore AAV. Lo studio ha suggerito che “SEC-MALS potrebbe essere implementato come metodo generale con [SV-AUC] essere utilizzato per analisi più complete, se necessario.”
- La spettrofotometria ultravioletta a doppia lunghezza d’onda A260/A280, che misura l’assorbimento della luce ultravioletta da parte di un campione, presenta limitazioni significative rispetto ad altri metodi. Non è in grado di distinguere tra vettori AAV parzialmente riempiti o sovrariempiti. Inoltre, le particelle proteiche AAV sono troppo grandi per essere gestite dall’apparecchiatura senza produrre errori. Questi problemi con la spettrofotometria sono ben documentati e generalmente non si fa affidamento sulla tecnica per misurazioni altamente accurate.
Lo studio non ha tratto conclusioni sulla ricerca passata, in corso o futura sulla terapia genica che si basava su questi metodi per misurare i vettori AAV. Inoltre, non ha formulato alcuna raccomandazione politica o normativa.
Nel lavoro futuro, i ricercatori del NIST, USP e NIIMBL, un partenariato pubblico-privato sostenuto dal NIST per supportare la produzione biofarmaceutica, pianificano di sviluppare procedure operative standard (SOP) per l’SV-AUC. Le SOP sono un insieme dettagliato e scritto di istruzioni per una tecnologia o metodologia specifica. Gli scienziati ritengono che l’aver ampiamente accettato le SOP per SV-AUC ne migliorerà le prestazioni di riproducibilità portandole allo stesso livello di quelle del SEC-MALS, per il quale esistono già delle SOP.
“Tutti i diversi metodi che abbiamo testato presentano limiti e incertezze”, ha affermato Vreeland. “L’importante è che tu capisca cosa può e non può dirti la tua tecnica di misurazione.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
