近日，研究人员评估了基因治疗中常用的几种测量技术，这一发现对最有前景的尖端医学治疗之一具有重要意义。该研究确定，最流行的技术之一是“有问题的”，需要进一步开发和标准化。
在基因治疗中，一个人的错误基因要么被替换，要么被修改，以治疗或预防疾病。市场上有大约20多种产品，数百项临床试验正在进行或计划进行，这种治疗被誉为一种革命性的方法，可以针对镰状细胞到癌症等疾病的根本遗传原因。
一些基因治疗使用修饰的腺相关病毒（AAV）将治疗性遗传物质递送到患者的细胞中。这些AAV被设计成靶向特定的细胞类型。然后，他们的感染性遗传物质被治疗性遗传物质所取代，并被给予患者。
正确测量AAV载体对其安全性和有效性至关重要。
在最近发布的一项研究中，美国国家标准与技术研究院（NIST）、国家生物制药制造创新研究所（NIIMBL）和美国药典（USP）的研究人员招募了美国和欧洲的六个行业实验室来测量样本AAV载体。
实验室被要求量化载体中遗传物质和病毒颗粒的浓度。他们使用了四种测量技术，并将结果报告给了研究的作者。
在部署的四种测量方法中，聚合酶链式反应-酶联免疫吸附试验（PCR-ELISA）的准确度和精密度最低。研究人员所说的准确性是指测量值与正确值的接近程度。精度是指该方法是否产生一致的相似结果。
PCR-ELISA的不精确性导致该研究的作者得出结论，该方法“再现性差”。其结果在同一实验室和不同实验室都无法可靠地复制。
他们补充说，如果没有进一步的方法开发和协调，该方法“不应用于定量[AAV载体的测量]”。
PCR-ELISA实际上是两个独立的工具结合在一起。PCR用于量化遗传物质，ELISA测量构成病毒外壳的蛋白质。这两种测试已经存在了几十年，目前市场上每种测试都有几十个版本。
因此，NIST化学工程师Wyatt N.Vreeland表示，PCR-ELISA的制造和使用方式存在微妙但重要的差异。他表示，每个人在进行PCR-ELISA检测时都可能认为自己在做同样的事情，但事实往往并非如此。
“这就像是同一块巧克力蛋糕的食谱，”该研究的首席研究员Vreeland表示。“你可以给别人同样的配料，但当你使用不同的设备制作它们或在不同的烤箱里烘烤它们时，蛋糕的结果就不一样了。”
以下是该研究对其他三种方法的发现：
·SEC-MALS（多角度光散射和串联UV/Vis和/或折射率的尺寸排阻色谱）是测试方法中最准确和精确的方法。
·使用UV/Vis和/或瑞利干涉光学的SV-AUC（沉降速度分析超速离心）不如SEC-MALS准确和精确，这让研究人员感到惊讶，因为SV-AUC被认为是AAV载体测量的“金标准”。然而，SV-AUC在创建AAV载体中遗传和病毒颗粒分布的详细“图谱”方面优于SEC-MALS。该研究表明，“SEC-MALS可以作为一种通用方法实施，必要时可以使用[SV-AUC]进行更完整的分析。”
·A260/A280双波长紫外分光光度法测量样品对紫外光的吸收，与其他方法相比具有明显的局限性。它无法区分部分填充或过度填充的AAV载体。此外，AAV蛋白颗粒太大，设备无法处理而不产生错误。分光光度法的这些问题都有很好的记录，而且该技术通常不依赖于高精度的测量。
该研究没有对过去、正在进行或未来依赖这些方法测量AAV载体的基因治疗研究得出结论。它也没有提出任何政策或监管建议。
在未来的工作中，NIST、USP和NIIMBL的研究人员计划为SV-AUC制定标准操作程序（SOP）。NIIMBL是NIST支持的公私合作项目，旨在支持生物制药制造。SOP是针对特定技术或方法的详细书面说明。科学家们相信，广泛接受SV-AUC的SOP将使其再现性性能提高到与已经有SOP的SEC-MALS相同的水平。
“我们测试的所有不同方法都有其局限性和不确定性，”Vreeland表示。“重要的是，你要了解你的测量技术能告诉你什么，不能告诉你什么。”
相关研究成果已于2024年12月26日发表在《Human Gene Therapy》期刊中。（DOI: 10.1089/hum.2024.124）
