پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

 توزیع زیستی فرآیندی است برای شناسایی بافت‌ها و اندام‌های هدف در بدن و برای ارزیابی ایمنی و اثربخشی، به‌ویژه در رابطه با مکان‌های غیرهدف در طول آزمایش‌های بالینی اولیه (از جمله خون، مایع مغزی نخاعی و مایع زجاجیه).  علاوه بر توزیع،  این مفهوم به ارزیابی ماندگاری و پاکسازی نهایی وکتورها نیز می پردازد.  این مفهوم برای طیف وسیعی از داروها و مداخلات پزشکی مختلف، از جمله محصولات ژن درمانی، کاربرد دارد.  مطالعات فردی باید بر اساس ناقل های خاص (از جمله ویروس ها) مورد استفاده در محصولات ژن درمانی انجام شود.

 به طور سنتی، مطالعات توزیع زیستی نیاز به تجویز in vivo در حیوانات مناسب دارد.  در سال‌های اخیر، تعدادی از ابتکارات به دنبال کاهش استفاده از حیوانات در تولید داروی نهایی (به ویژه ابتکار 3Rs [کاهش/تصفیه/جایگزین]) با توجه به ارتباط و برون یابی آنها به انسان بوده اند. با استفاده کمتر از حیوانات و استفاده از داده های جمع آوری شده با ابزارهای تحلیلی، ارزیابی های توزیع زیستی محصولات ژن درمانی می تواند انجام شود.

 به عنوان مثال، با ژن درمانی، ناقل تحویل ژن را می توان بر اساس خاصیت ناقل، مانند توزیع زیستی ذرات (که با برچسب گذاری ویروس ها به دست می آید) یا الگوی انتقال (ارسال خاص ژن ها توسط ناقل به هدف) تجسم کرد.  که در آن شدت فلورسانس بر اساس سلول و وکتور هدف متفاوت است).

محصولات ژن درمانی باید ایمن، پایدار، دارای سمیت کم و اختصاصی نوع سلولی باشند.  در برخی موارد، ناقل های ویروسی طوری طراحی شده اند که طیف وسیعی از انواع سلول ها را آلوده کنند.  در موارد دیگر، ناقل ویروسی اصلاح می‌شود (شبه‌تایپ‌سازی می‌شود) تا نوع خاصی از سلول را هدف قرار دهد. یک گام مهم در فرآیند توسعه، جمع‌آوری داده‌های توزیع زیستی در ارتباط با جمعیت بالینی مورد نظر است.  ایجاد یک پروفایل توزیع زیستی دقیق تحت تأثیر عواملی مانند مسیر تجویز، سطح دوز، رژیم دوز، و پاسخ ایمنی حیوان به محصول ژن درمانی است.

 در حالی که مدل‌های حیوانی همچنان مهم هستند، شرکت‌های بیوتکنولوژی استفاده از مدل‌های حیوانی را برای هدف‌گیری ناقل‌های ویروسی کاهش می‌دهند و در عین حال به دنبال روش‌های ارزیابی غیر بالینی کارآمدتر هستند.  یک دستورالعمل جدید ICH S12 (که توسط FDA در می 2023 تصویب شد و برنامه ریزی برای تصویب توسط EMA در سپتامبر 2023) انتظارات نظارتی در مورد این رویکردهای غیر بالینی محصولات ژن درمانی را ارائه می دهد. این مقاله به بررسی نکات کلیدی از راهنما می پردازد.

 راهنمای ICH

 راهنمای ICH به دنبال ارائه توصیه‌های هماهنگ برای جزء توزیع زیستی یک برنامه توسعه غیر بالینی محصولات ژن درمانی است تا طراحی کارآزمایی بالینی قوی را تسهیل کند (این گونه ارزیابی‌ها باید قبل از شروع اولین کارآزمایی بالینی در انسان تکمیل شوند)  .  این راهنما بیان می‌کند که این مطالعات می‌توانند به‌عنوان مطالعات توزیع زیستی مستقل انجام شوند یا در ارتباط با مطالعات فارماکولوژی غیر بالینی و سم‌شناسی مورد استفاده قرار گیرند.

 این راهنما تعدادی توصیه عملی خوب برای تقویت مطالعات توزیع زیستی ارائه می دهد.

 انتخاب حیوان

 • ارزیابی توزیع زیستی باید در گونه‌های حیوانی مرتبط با بیولوژیکی انجام شود که برای انتقال و بیان مواد ژنتیکی مجاز باشد.

 • در انتخاب حیوانات، تعداد مناسبی از حیوانات در هر جنس باید در نقاط زمانی نمونه برداری از پیش تعیین شده ارزیابی شود تا داده های بیولوژیکی کافی تولید شود.

 • ایمنی از قبل موجود در حیوانات در برابر ناقل ژن درمانی باید درک شود.  ایمنی پتانسیل تأثیرگذاری بر پروفایل توزیع زیستی را دارد.

 • هنگام تجویز محصول ژن درمانی در حیوانات، این کار باید با استفاده از مسیر بالینی مورد نظر انجام شود.

 نمونه برداری

 • برای ارزیابی، نیاز به یک منطق برای انتخاب نقاط زمانی مناسب، مانند زمان پیش‌بینی‌شده برای رسیدن به اوج، حالت پایدار (فلات)، و کاهش سطوح محصول ژن‌درمانی است.

 • با انواع نمونه هایی که باید انتخاب شوند، یک پانل هسته ای از بافت ها و سیالات زیستی باید در نظر گرفته شود، مانند خون، محل(های تزریق)، غدد جنسی، غده فوق کلیوی، مغز، طناب نخاعی (سرویکس، قفسه سینه، و کمر)،  کبد، کلیه، ریه، قلب و طحال.

 • ارزیابی توزیع زیستی محصول ژن درمانی تجویز شده باید در غدد جنسی برای هر دو جنس انجام شود (مگر اینکه انجام ندادن آن از نظر علمی قابل توجیه باشد).  اگر حضور مداوم محصول ژن درمانی در غدد جنسی وجود داشته باشد، این امر باید باعث بازنگری در مورد نیاز به مطالعات اضافی برای تعیین سطح محصول ژن درمانی در نوع خاصی از سلول های داخل غدد جنسی (از جمله تخمک ها، اسپرم ها، سلول های سرتولی و ...  سلول های لیدیگ).

 انتخاب روش تحلیلی

 • برای روش های تحلیلی انتخاب شده، ارزیابی توزیع زیستی باید با کمی سازی مقدار ماده ژنتیکی (DNA/RNA) محصول ژن درمانی در نمونه ها تعیین شود.

 اعتبارسنجی روش های تحلیلی ممکن است قبل از اولین مطالعه بالینی مورد نیاز نباشد.  با این حال، مناسب بودن روش مورد استفاده باید ارائه شود.

 • روشهای تحلیلی انتخاب شده باید توانایی تشخیص ماده ژنتیکی را در حد مورد نیاز از حساسیت و ویژگی داشته باشند.  این آزمون همچنین باید تکرارپذیری خوبی را به عنوان بخشی از توسعه روش های تحلیلی نشان دهد.  نمونه ای از روش مناسب qPCR است.

 • سطح گزارش باید درک شود، مانند ژنوم های ناقل تا میلی گرم DNA ژنومی.

 مواردی که مطالعات توزیع زیستی مورد نیاز نیست

 شرایطی وجود دارد که می توان از مطالعات توزیع زیستی اجتناب کرد.  این سناریو مستلزم یک منطق علمی، مبتنی بر عواملی مانند سطوح دوز، رژیم، و مسیر تجویز، همراه با ارزیابی این است که آیا داده‌های توزیع زیستی موجود به‌دست‌آمده از مطالعات غیر بالینی قبلی انجام‌شده با محصول ژن‌درمانی یکسان، در واقع، پشتیبانی می‌کند یا خیر.  یک نشانه بالینی متفاوت برای جمعیت بالینی جدید  دلیل دیگر غیرقابل اجرا بودن آن است.  این می تواند به این دلیل باشد که هیچ گونه حیوانی مرتبط بیولوژیکی برای ارائه یک پروفایل توزیع زیستی واقعی در جمعیت بالینی وجود ندارد.

 اهمیت مطالعات توزیع زیستی

 راهنمای ICH فرصتی برای کاهش استفاده از حیوانات و جمع‌آوری داده‌های معنادارتر فراهم می‌کند.  این برای شروع مرحله آزمایش بالینی بعدی و ایجاد درک بهتری از همبستگی بالقوه یافته ها (مطلوب و نامطلوب) با محصول ژن درمانی تجویز شده، و همچنین ایجاد یک مزیت ضروری است: نمایه خطر محصول ژن درمانی قبل از تجویز در انسان.

https://www.cellandgene.com/doc/fda-adopts-ich-guidance-on-assessing-nonclinical-biodistribution-of-gene-therapy-viral-vectors-0001