Genska terapija je biomedicinska tehnologija koja uvodi egzogeni genetski materijal u odgovarajuće ciljne ćelije pacijenata, omogućavajući egzogenom genu da direktno djeluje ili eksprimira ciljne proizvode za liječenje bolesti. Proizvodi genske terapije mogu intervenirati u regulaciji gena na genetskom nivou, prevazilazeći ograničenja tradicionalnih lijekova malih molekula i bioloških antitijela koji interveniraju samo na nivou regulacije proteina. Genskom terapijom može se postići istinsko "liječenje simptoma i korijenskih uzroka" za tumore ili genetske bolesti.
Jedan od ključnih aspekata razvoja lijekova za gensku terapiju je farmakodinamička (PD) evaluacija, koja mjeri biološke efekte proizvoda genske terapije na tijelo. PD evaluacija proizvoda genske terapije zahtijeva netradicionalne i sveobuhvatne bioanalitičke metode za otkrivanje ekspresije i aktivnosti ciljnog gena i proteina njegovog produkta. Bioanalitičke metode bi također trebale uzeti u obzir potencijalnu imunogenost i toksičnost proizvoda genske terapije, kao i biomarkere koji se odnose na njegov mehanizam djelovanja i kliničku efikasnost.
PD evaluacija proizvoda genske terapije obično uključuje sljedeće aspekte:
Nivo ekspresije proteina proizvoda: Bioanalitička metoda bi trebala biti u mogućnosti precizno detektirati i kvantificirati protein proizvoda u različitim biološkim matricama, kao što su ciljna tkiva, krv, likvor, staklasto tijelo, itd. Metoda također treba imati visoku osjetljivost i širok dinamički raspon da pokrije moguće promjene u koncentraciji proteina proizvoda nakon genske terapije. Preferirana metoda je imunotest, koji je relativno jednostavan i direktan, može brzo pripremiti ili koristiti komercijalne reagense i ima standardizirane i automatizirane procedure. Metoda bi također trebala izbjegavati potencijalne smetnje od skraćenih ili nefunkcionalnih proteina, endogenih proteina ili vezujućih liganada.
Aktivnost proteina proizvoda: Osim kvalitativne i kvantitativne analize proteina proizvoda, neki proizvodi genske terapije također zahtijevaju procjenu aktivnosti proteina proizvoda. Idealna metoda je test aktivnosti enzima, koji može mjeriti katalitičku funkciju proteina proizvoda. Test aktivnosti enzima može pružiti dodatne informacije o vremenskim promjenama aktivnosti proteina proizvoda, koji mogu imati veću toleranciju za analitičku varijabilnost i manji dinamički raspon od analize nivoa proteina. Kombinovanjem obe analize može se poboljšati biološki značaj podataka i poboljšati rešavanje suptilnih razlika između tretiranih grupa. Međutim, u poređenju sa analizom nivoa proteina, analiza enzimske aktivnosti obično zahteva strožiju stabilnost proteina proizvoda u uzorcima pacijenata.
Biomarkeri: Biomarkeri su važni za praćenje dijagnoze, prognoze, predviđanja, sigurnosti, itd. Preporučuje se uključiti biomarkersku bioanalizu u protokole kliničkih ispitivanja kako bi se formirao kompletan sistem bioanalitičkih podataka, koji može biti pogodniji za marketinšku primjenu proizvoda genske terapije. Na primjer, genska terapija može uzrokovati promjene u različitim biomarkerima u serumu, kao što su interleukini (npr. IL-2, IL-4, IL-8, IL-10), pro -upalni citokini (npr. IFN-, TNF-), faktori rasta (npr. TGF-), itd.; kao i promjene u broju imunih ćelija, proporciji, fenotipu (npr. CD4+, CD8+ T ćelije, NK ćelije, itd.). Izazov detekcije biomarkera je dizajniranje razumnih panela citokina i panela imunoloških ćelija, kao i odabir odgovarajućih bioanalitičkih platformi.
Genska terapija je obećavajuće područje koje ima veliki potencijal za liječenje raznih bolesti. Međutim, on također predstavlja mnoge izazove za bioanalizu, koja zahtijeva nove i robusne metode za karakterizaciju sigurnosti i učinkovitosti proizvoda genske terapije. Bioanalitičari moraju imati dovoljno iskustva i strategiju od slučaja do slučaja kako bi prevladali ove izazove i pružili pouzdane podatke za razvoj lijekova.
