Fachwissen

Analytischer Bedarf von CRISPR-Gentherapien

Das CRISPR-Cas9-Gen-Editing bietet gegenüber früheren Gen-Editing-Technologien erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit, Geschwindigkeit, Wirksamkeit und Kosten. Es überrascht nicht, dass das CRISPR-Cas9-Editing die biomedizinische Wissenschaft im Sturm erobert hat.

Die ersten CRISPR-Cas9-basierten Therapeutika befinden sich inzwischen in klinischen Studien der Phase I/II, wie z. B. die von CRISPR Therapeutics und Vertex entwickelte Behandlung der Sichelzellkrankheit. Die für Zell- und Gentherapien geltenden Vorschriften und Richtlinien gelten auch für CRISPR-vermittelte Therapien (d.h. Chemistry, Manufacturing, and Control (CMC) Information for Human Gene Therapy Investigational New Drug Applications (INDs): Guidance to Industry), veröffentlicht von der FDA.
Ziel dieser Vorschriften ist es, die korrekte Charakterisierung des Arzneimittels (DS/DP) zu definieren, um die Produktqualität und -sicherheit zu gewährleisten. Im Falle von CRISPR-Cas9-basierten Therapeutika sind unter anderem folgende Fragen zu klären:

(i) Häufigkeit von On-Target-Editing,
(ii) Häufigkeit von Off-Target-Editing,
(iii) Expressionsniveau der Transgene,
(iv) Quantifizierung der mutmaßlichen Translokation.

Neben der Charakterisierung des DS/DP müssen auch kritische Reagenzien und Rohstoffe, die bei der Herstellung verwendet werden, einer Qualitäts-kontrolle unterzogen werden. Im Rahmen von CRISPR ist beispielsweise eine Identitätsprüfung der synthetisierten einzelnen Leit-RNA-Sequenzen erforderlich. Andere für die Genbearbeitung verwendete Hilfsmittel wie Vektoren und/oder Plasmide müssen ebenfalls getestet werden. Jedes Analyseverfahren (AP) durchläuft einen Lebenszyklus, der mit der Entwicklungsphase beginnt, die auch einige explorative Analysen umfassen kann, wie z. B. die Identifizierung mutmaßlicher Off-Target-Loci. Auf die Entwicklungsphase folgt die Qualifizierung und schließlich die Validierung des Analyseverfahrens, bevor es in die Routineprüfung geht.


Validierung des analytischen Verfahrens
Ziel der Validierung ist es, nachzuweisen, dass das AP für den vorgesehenen Einsatz geeignet ist. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die Validierung den einschlägigen Leitlinien entspricht (z. B. ICH-Leitlinie: Validation of analytical procedures: Text und Methodik Q2(R1)). In den Richtlinien werden verschiedene Assay-Klassen definiert: z. B. (1) Identitätsassays, die eine eindeutige Identifizierung einer oder mehrerer Komponenten ermöglichen, oder (2) quantitative Assays, die zur Beschreibung der Editierraten (On-Target-Edits/Off-Target-Edits, aber auch Translokationen) geeignet sind. Je nach spezifischer Aufgabe kann sich die Validierung eines AP also erheblich unterscheiden und mehr oder weniger Aufwand erfordern.
Eine enge Zusammenarbeit mit dem Sponsor ist erforderlich, um den Umfang des Analyseverfahrens zu verstehen und dessen beabsichtigte Verwendung gemeinsam mit dem Sponsor zu definieren.


Herausforderungen bei der Validierung
Neben den allgemeinen Merkmalen ist es auch wichtig, die (Produkt-)Spezifikation für die Analyse bereits zu kennen, um die beste Analysestrategie zu finden. Eine Herausforderung bei der Validierung von CRISPR-Cas-Therapien besteht darin, dass Kontrollmaterial für die Validierung hergestellt und qualifiziert werden muss und keine zertifizierten Referenzstandards (d. h. USP-Kompendienstandards) oder kommerziell bereitgestellte Referenzstandards verfügbar sind.
Darüber hinaus wird dasselbe Analyseverfahren, das validiert werden soll, auch für die Qualifizierung des Referenzmaterials verwendet - orthologe Methoden zur Ermittlung des "akzeptierten wahren Wertes" sind normalerweise nicht verfügbar. Dies kann für die Bestimmung des Genauigkeitsparameters problematisch sein, da der "akzeptierte wahre Wert" bereits eine Schätzung ist und eine Quelle von Abweichungen sein kann.


Microsynths Expertise
Microsynth war an mehreren Programmen für CRISPR-Cas9-bezogene Zelltherapien beteiligt und hat in den letzten Jahren wichtige Erfahrungen in der Entwicklung und Qualifizierung/Validierung verschiedener analytischer Verfahren gesammelt, einschließlich der routinemäßigen Prüfung von klinischen Prüfgegenständen. Um weitere Informationen anzufordern, kontaktieren Sie uns unter info@microsynth.ch.

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