유전자 치료에 있어 표준화된 측정 방법의 필요성

가장 유망한 최첨단 의료 치료법 중 하나에 대한 의미를 갖는 발견에서 연구자들은 유전자 치료에 일반적으로 사용되는 여러 측정 기술을 평가했습니다. 이 연구는 가장 인기 있는 기술 중 하나가 "문제가 있으며" 추가 개발과 표준화가 필요하다는 것을 확인했습니다.

유전자 치료에서, 사람의 결함 있는 유전자는 질병을 치료하거나 예방하기 위해 대체되거나 수정됩니다. 시중에 약 20여 개의 제품이 출시되었고 수백 개의 임상 시험이 진행 중이거나 계획되어 있는 이 치료법은 겸상 적혈구에서 암에 이르기까지 질병의 근본적 유전적 원인을 표적으로 삼는 혁신적인 방법으로 환영받고 있습니다.

일부 유전자 치료는 변형된 아데노 관련 바이러스(AAV)를 사용하여 치료적 유전 물질을 환자의 세포로 전달합니다. 이러한 AAV는 특정 세포 유형을 표적으로 삼도록 설계되었습니다. 그런 다음 감염성 유전 물질을 치료적 유전 물질로 대체하여 환자에게 투여합니다.

AAV 벡터라고 불리는 이를 올바르게 측정하는 것은 안전성과 효능에 매우 중요합니다.

최근 발표된 연구에 따르면, 미국 국립표준기술원, 국립생물의약품제조혁신연구소(NIIMBL), 미국 약전(USP)의 연구원들은 미국과 유럽의 6개 산업 연구실을 모집하여 샘플 AAV 벡터를 측정했습니다.

연구실에서는 벡터의 유전 물질과 바이러스 입자의 농도를 정량화하라는 요청을 받았습니다. 그들은 4가지 측정 기술을 사용하여 연구 저자에게 결과를 보고했습니다.

사용된 네 가지 측정 방법 중에서 중합효소 연쇄 반응-효소 결합 면역흡착 검사(PCR-ELISA)가 가장 낮은 정확도와 정밀도를 보였습니다. 정확도는 연구자들이 측정값이 올바른 값에 얼마나 가까운지를 의미합니다. 정밀도는 이 방법이 일관되게 유사한 결과를 생성하는지 여부를 나타냅니다.

PCR-ELISA의 부정확성으로 인해 연구 저자들은 이 방법이 "재현성이 낮다"는 결론을 내렸습니다. 그 결과는 같은 실험실과 다른 실험실에서 모두 신뢰할 수 있게 복제될 수 없었습니다.

그들은 "추가적인 방법 개발 및 조화 없이 이 방법은 AAV 벡터의 정량적 측정에 사용되어서는 안 된다"고 덧붙였습니다.

PCR-ELISA는 실제로 두 개의 별도 도구를 하나로 합친 것입니다. PCR은 유전 물질을 정량화하는 데 사용되고 ELISA는 바이러스 껍질을 구성하는 단백질을 측정합니다. 두 검사 모두 수십 년 동안 사용되어 왔으며 현재 시중에는 각각 수십 가지 버전이 판매되고 있습니다.

그 결과, PCR-ELISA가 제조되고 사용되는 방식에는 미묘하지만 중요한 차이가 있다고 NIST 화학 엔지니어 Wyatt N. Vreeland는 말했습니다. 그는 모든 사람이 PCR-ELISA 검사를 실시할 때 같은 일을 한다고 생각할 수 있지만, 종종 그렇지 않다고 말했습니다.

"같은 초콜릿 케이크를 위한 레시피와 같아요." 연구의 주요 연구원이었던 브릴랜드가 말했습니다. "같은 재료를 다른 사람에게 주더라도 다른 장비를 사용하여 만들거나 다른 오븐에서 구우면 케이크가 똑같지 않아요."

나머지 세 가지 방법에 대한 연구 결과는 다음과 같습니다.

• SEC-MALS(다중 각도 광산란 및 탠덤 UV/Vis 및/또는 굴절률을 사용한 크기 배제 크로마토그래피)가 테스트된 방법 중 가장 정확하고 정밀했습니다.
• UV/Vis 및/또는 레이리 간섭 광학을 사용한 SV-AUC(침전 속도-분석 초원심분리)는 SEC-MALS보다 정확도와 정밀성이 떨어졌는데, 이는 SV-AUC가 AAV 벡터 측정의 "골드 스탠다드"로 간주되기 때문에 연구자들을 놀라게 했습니다. 그러나 SV-AUC는 AAV 벡터에서 유전 및 바이러스 입자의 분포에 대한 자세한 "지도"를 만드는 데 있어 SEC-MALS보다 더 뛰어났습니다. 이 연구는 "SEC-MALS는 필요에 따라 [SV-AUC]를 사용하여 보다 완전한 분석을 수행하는 일반적인 방법으로 구현할 수 있다"고 제안했습니다.
• 샘플에 의한 자외선 흡수를 측정하는 A260/A280 이중 파장 자외선 분광 광도법은 다른 방법에 비해 상당한 한계가 있습니다. 부분적으로 채워진 AAV 벡터나 과도하게 채워진 AAV 벡터를 구별할 수 없습니다. 또한 AAV 단백질 입자는 장비가 오류를 발생시키지 않고 처리하기에는 너무 큽니다. 분광 광도법의 이러한 문제는 잘 알려져 있으며, 이 기술은 일반적으로 매우 정확한 측정에 의존하지 않습니다.

이 연구는 AAV 벡터를 측정하기 위해 이러한 방법에 의존한 과거, 진행 중 또는 미래의 유전자 치료 연구에 대한 결론을 도출하지 않았습니다. 또한 정책이나 규제 권고안도 제시하지 않았습니다.

향후 작업에서 NIST, USP 및 생물제약 제조를 지원하는 NIST 지원 공공-민간 파트너십인 NIIMBL의 연구자들은 SV-AUC에 대한 표준 운영 절차(SOP)를 개발할 계획입니다. SOP는 특정 기술이나 방법론에 대한 자세하고 서면으로 된 지침 세트입니다. 과학자들은 SV-AUC에 대한 널리 받아들여진 SOP가 있으면 이미 SOP가 있는 SEC-MALS와 동일한 수준으로 재현성 성능이 향상될 것이라고 믿습니다.

"우리가 테스트한 모든 다양한 방법에는 한계와 불확실성이 있습니다."라고 Vreeland는 말했습니다. "중요한 것은 측정 기술이 무엇을 말해줄 수 있고 무엇을 말할 수 없는지 이해하는 것입니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250113202820.htm