L'analisi biologica della terapia genica è la valutazione scientifica dei prodotti di terapia genica in termini di farmacocinetica, farmacodinamica, immunogenicità, sicurezza e altri aspetti in vivo. I prodotti di terapia genica sono un nuovo tipo di farmaci che utilizzano geni esogeni o tecniche di editing genetico per trattare malattie genetiche o acquisite, con le caratteristiche di elevata specificità, lunga durata e potenziale efficacia. Attualmente, i prodotti di terapia genica includono principalmente DNA nudo, RNA, trasferimento genico mediato da vettori ed editing genico.
Il trasferimento genico mediato da vettori è l'uso di vettori virali o non virali per trasportare il gene bersaglio nelle cellule bersaglio, facendolo esprimere o integrare nel genoma ospite nelle cellule. Il trasferimento genico mediato da vettori è il metodo di terapia genica più comunemente utilizzato e uno dei metodi più promettenti per le applicazioni cliniche. Tra questi, il vettore del virus adeno-associato (AAV) è un virus difettoso del DNA a singolo filamento non avvolto, con i vantaggi di elevata sicurezza, bassa immunogenicità, ampia gamma di ospiti ed espressione stabile. È considerato uno dei vettori di terapia genica più ideali.
La strategia bioanalitica per i farmaci di terapia genica basati su AAV deve essere formulata in base al suo meccanismo farmacologico speciale e alle sue caratteristiche. In generale, devono essere considerati i seguenti aspetti:
- Esposizione al farmaco: la concentrazione o il numero di copie del vettore AAV e del gene bersaglio nel sangue o in altri campioni biologici, che riflette la distribuzione e la clearance del farmaco in vivo. Di solito, per il rilevamento viene utilizzato il metodo PCR quantitativa in tempo reale (qPCR).
- Biodistribuzione: la distribuzione del vettore AAV e del gene bersaglio in diversi tessuti e organi, che riflette il targeting e la specificità tissutale del farmaco in vivo. Solitamente per il rilevamento si usa il metodo qPCR o ibridazione in situ (ISH).
- Persistenza e clearance: il tempo di sopravvivenza e il percorso di eliminazione del vettore AAV e del gene bersaglio in vivo, che riflettono la stabilità e il metabolismo del farmaco in vivo. Solitamente si usa il metodo qPCR o ISH per il rilevamento.
- Diffusione virale: la possibilità che il vettore AAV venga escreto o secreto fuori dal corpo attraverso escrementi o secrezioni, riflettendo il potenziale rischio del farmaco per l'ambiente e per gli altri. Di solito si usa il metodo qPCR o di analisi infettiva per il rilevamento.
- Immunogenicità: la possibilità che il vettore AAV e il gene bersaglio causino una risposta immunitaria nel corpo, riflettendo l'impatto del farmaco sul sistema immunitario del corpo. Di solito si usa il metodo ELISA o elettrochemiluminescenza (ECL) per rilevare l'anticorpo anti-AAV o l'anticorpo anti-proteina bersaglio, e il metodo ELISPOT o citometria a flusso si usa per rilevare la risposta immunitaria cellulare.
- Tossicità immunitaria: la possibilità che il vettore AAV e il gene bersaglio causino reazioni avverse correlate al sistema immunitario nel corpo, riflettendo l'impatto del farmaco sulla sicurezza del corpo. Di solito il metodo Bio-Plex o ECL viene utilizzato per rilevare citochine o fattori infiammatori, e metodi ematologici o biochimici vengono utilizzati per rilevare la funzionalità del sangue o del fegato.
