Terapi gen adalah teknologi biomedis yang memasukkan materi genetik eksogen ke dalam sel target pasien yang sesuai, yang memungkinkan gen eksogen untuk secara langsung bertindak atau mengekspresikan produk target untuk mengobati penyakit. Produk terapi gen dapat mengintervensi regulasi gen pada tingkat genetik, mengatasi keterbatasan obat molekul kecil tradisional dan biologik antibodi yang hanya mengintervensi pada tingkat regulasi protein. Terapi gen dapat mencapai "penyembuhan gejala dan akar penyebab" yang sebenarnya untuk tumor atau penyakit genetik.
Salah satu aspek utama pengembangan obat untuk terapi gen adalah evaluasi farmakodinamik (PD), yang mengukur efek biologis produk terapi gen pada tubuh. Evaluasi PD produk terapi gen memerlukan metode bioanalisis non-tradisional dan komprehensif untuk mendeteksi ekspresi dan aktivitas gen target dan protein produknya. Metode bioanalisis juga harus mempertimbangkan potensi imunogenisitas dan toksisitas produk terapi gen, serta biomarker yang terkait dengan mekanisme kerja dan kemanjuran klinisnya.
Evaluasi PD terhadap produk terapi gen biasanya melibatkan aspek-aspek berikut:
Tingkat ekspresi protein produk: Metode bioanalisis harus mampu mendeteksi dan mengukur secara akurat protein produk dalam berbagai matriks biologis, seperti jaringan target, darah, cairan serebrospinal, humor vitreus, dll. Metode tersebut juga harus memiliki sensitivitas tinggi dan rentang dinamis yang luas untuk mencakup kemungkinan perubahan konsentrasi protein produk setelah terapi gen. Metode yang disukai adalah immunoassay, yang relatif sederhana dan langsung, dapat dengan cepat menyiapkan atau menggunakan reagen komersial, dan memiliki prosedur yang terstandarisasi dan otomatis. Metode tersebut juga harus menghindari potensi gangguan dari protein yang terpotong atau tidak berfungsi, protein endogen, atau ligan pengikat.
Aktivitas protein produk: Selain analisis kualitatif dan kuantitatif protein produk, beberapa produk terapi gen juga memerlukan evaluasi aktivitas protein produk. Metode yang ideal adalah uji aktivitas enzim, yang dapat mengukur fungsi katalitik protein produk. Uji aktivitas enzim dapat memberikan informasi tambahan tentang perubahan temporal aktivitas protein produk, yang mungkin memiliki toleransi lebih tinggi terhadap variabilitas analitis dan rentang dinamis lebih kecil daripada analisis tingkat protein. Menggabungkan kedua analisis dapat meningkatkan signifikansi biologis data dan meningkatkan penyelesaian perbedaan halus antara kelompok perlakuan. Namun, dibandingkan dengan analisis tingkat protein, uji aktivitas enzim biasanya memerlukan stabilitas protein produk yang lebih ketat dalam sampel pasien.
Penanda biologis: Biomarker penting untuk memantau diagnosis, prognosis, prediksi, keamanan, dll. Disarankan untuk memasukkan bioanalisis biomarker dalam protokol uji klinis untuk membentuk sistem data bioanalisis yang lengkap, yang mungkin lebih kondusif bagi aplikasi pemasaran produk terapi gen. Misalnya, terapi gen dapat menyebabkan perubahan dalam berbagai biomarker dalam serum, seperti interleukin (misalnya, IL-2, IL-4, IL-8, IL-10), sitokin pro-inflamasi (misalnya, IFN- , TNF- ), faktor pertumbuhan (misalnya, TGF- ), dll.; serta perubahan dalam jumlah sel imun, proporsi, fenotipe (misalnya, sel T CD4+, CD8+, sel NK, dll.). Tantangan deteksi biomarker adalah merancang panel sitokin dan panel sel imun yang wajar, serta memilih platform bioanalisis yang sesuai.
Terapi gen merupakan bidang yang menjanjikan dan berpotensi besar untuk menyembuhkan berbagai penyakit. Namun, terapi gen juga menghadirkan banyak tantangan bagi bioanalisis, yang memerlukan metode baru dan kuat untuk mengkarakterisasi keamanan dan kemanjuran produk terapi gen. Bioanalis perlu memiliki pengalaman yang cukup dan strategi kasus per kasus untuk mengatasi tantangan ini dan menyediakan data yang dapat diandalkan untuk pengembangan obat.
