Genterapi er en biomedisinsk teknologi som introduserer eksogent genetisk materiale i passende målceller til pasienter, slik at det eksogene genet kan virke direkte eller uttrykke målprodukter for å behandle sykdommer. Genterapiprodukter kan gripe inn i genregulering på genetisk nivå, og overvinne begrensningene til tradisjonelle småmolekylære legemidler og antistoffbiologiske som kun griper inn på proteinreguleringsnivå. Genterapi kan oppnå ekte "kurere symptomene og de grunnleggende årsakene" for svulster eller genetiske sykdommer.
En av nøkkelaspektene ved medikamentutvikling for genterapi erfarmakodynamisk(PD) evaluering, som måler de biologiske effektene av genterapiproduktet på kroppen. PD-evalueringen av genterapiprodukter krever ikke-tradisjonelle og omfattende bioanalytiske metoder for å oppdage uttrykket og aktiviteten til målgenet og dets produktprotein. De bioanalytiske metodene bør også vurdere den potensielle immunogenisiteten og toksisiteten til genterapiproduktet, samt biomarkørene knyttet til dets virkningsmekanisme og kliniske effekt.
PD-evalueringen av genterapiprodukter involverer vanligvis følgende aspekter:
Produktproteinekspresjonsnivå: Den bioanalytiske metoden skal kunne nøyaktig detektere og kvantifisere produktproteinet i ulike biologiske matriser, som målvev, blod, cerebrospinalvæske, glasslegeme osv. Metoden bør også ha høy sensitivitet og bredt dynamisk område for å dekke de mulige endringene i produktproteinkonsentrasjonen etter genterapi. Den foretrukne metoden er immunoassay, som er relativt enkel og direkte, kan raskt tilberede eller bruke kommersielle reagenser, og har standardiserte og automatiserte prosedyrer. Metoden bør også unngå potensiell interferens fra trunkerte eller ikke-funksjonelle proteiner, endogene proteiner eller bindingsligander.
Produktets proteinaktivitet: I tillegg til kvalitativ og kvantitativ analyse av produktprotein, krever enkelte genterapiprodukter også evaluering av produktproteinaktivitet. Den ideelle metoden er enzymaktivitetsanalyse, som kan måle den katalytiske funksjonen til produktprotein. Enzymaktivitetsanalysen kan gi tilleggsinformasjon om de tidsmessige endringene av produktproteinaktivitet, som kan ha høyere toleranse for analytisk variasjon og mindre dynamisk område enn analyse av proteinnivå. Å kombinere begge analysene kan forbedre den biologiske betydningen av dataene og forbedre oppløsningen av subtile forskjeller mellom behandlingsgrupper. Sammenlignet med proteinnivåanalyse krever imidlertid enzymaktivitetsanalyse vanligvis strengere stabilitet av produktprotein i pasientprøver.
Biomarkører: Biomarkører er viktige for å overvåke diagnose, prognose, prediksjon, sikkerhet, etc. Det anbefales å inkludere biomarkørbioanalyse i kliniske utprøvingsprotokoller for å danne et komplett bioanalytisk datasystem, som kan være mer gunstig for markedsføring av genterapiprodukter. Genterapi kan for eksempel forårsake endringer i ulike biomarkører i serum, som interleukiner (f.eks. IL-2, IL-4, IL-8, IL-10), pro-inflammatoriske cytokiner (f.eks. IFN-, TNF-), vekstfaktorer (f.eks. TGF-); samt endringer i immuncelleantall, proporsjon, fenotype (f.eks. CD4+, CD8+ T-celler, NK-celler, etc.). Utfordringen med biomarkørdeteksjon er å designe fornuftige cytokinpaneler og immuncellepaneler, samt å velge passende bioanalytiske plattformer.
Genterapi er et lovende felt som har stort potensial for å kurere ulike sykdommer. Det gir imidlertid også mange utfordringer for bioanalyse, som krever nye og robuste metoder for å karakterisere sikkerheten og effekten til genterapiprodukter. Bioanalytikere må ha tilstrekkelig erfaring og-tilfelle-strategi for å overvinne disse utfordringene og gi pålitelige data for utvikling av legemidler.
