满足基因治疗安全标准的新监管重点

基因疗法代表了一种快速增长的新范式，无论是在治疗上还是在更大的医疗保健范围内如何管理，这并不是什么新闻。这对包括监管在内的几个关键领域产生了广泛影响。就基因治疗监管框架而言，尽管2020年带来了喜忧参半的结果——六项指导意见最终确定，并引入了一项新的指导意见草案——但一些高调的拒绝令该行业感到不安。例如，BioMarin被美国食品和药物管理局(FDA)以没有足够可靠的临床试验数据为理由而推迟，以及在美国的患者死亡Audentes的ASPIRO临床试验。

这些拒绝，再加上百时美施贵宝(Bristol Myers Squibb)和蓝鸟生物(bluebird bio)的最新申请被直接拒绝，表明基因治疗行业的监管负担将呈指数级增长，安全性将受到更严格的监管审查。

安全，功效和生产之间的平衡

尽管安全性和有效性始终是药物开发的前沿，但建立高效和可扩展的生产工艺也很重要。虽然这些后勤方面的考虑最初可能被认为次于药物安全性和有效性，但这些因素是相互关联的。以ASPIRO试验中出现的问题为例。这 I/II期临床试验 旨在评估腺相关病毒(AAV)传递基因治疗的安全性和有效性，AT132，在患有 x连锁肌管性肌病。XLMTM是一种罕见的影响新生儿的神经肌肉疾病，通常是致命的，在出生后的18个月内死亡率为50%。基因突变myotubularin-1（MTM1）基因导致进行性肌肉无力，肌肉张力下降和呼吸衰竭。无法获得改善疾病的治疗，目前的护理构成症状管理。¹

AT132被设计为提供一个功能副本MTM1基因注入骨骼肌细胞治疗XLMTM。尽管在低剂量组中取得了积极的结果，但由于高剂量组中参与者死于肝功能障碍和败血症，该试验被暂停。^2-3. 越来越多的证据表明，高剂量的aav具有潜在风险，高剂量的aav也有毒性 AveXis的Zolgensma，固体生物科学公司SGT-001和辉瑞的pf - 06939926 。^4，5

定向进化或新的生产细胞系统是答案吗?

如何在一种强大的模式中解决这一致命弱点?一种方法是重新设计aav，这样就不再需要高剂量来确保足够的药物到达目标组织才能起作用。定向进化可以改变AAV血清型，使它们能够更紧密地靶向特定的人体组织，从而消除对高剂量的需求。但生产产量可能急剧下降，据报道，其滴度比标准aav低100倍。

基因疗法目前正在开发用于治疗更常见的疾病，包括 新型冠状病毒肺炎 。考虑到这些治疗方法的应用，生产能力下降100倍将导致严重延误，无法向迫切需要药物的患者提供药物。

另一个考虑因素是在生产重组AAV (rAAV)基因疗法中使用新型宿主细胞和载体系统的趋势。虽然传统的瞬时转染方法已经产生了许多临床阶段的基因治疗候选药物，但这些过程的扩大尤其具有挑战性。例如，在产量超过500升的情况下，很难确保批次间的一致性。因此，制药商正在探索其他方法，例如BioMarin采用昆虫细胞和杆状病毒系统来生产血友病GT候选药物。虽然它提供了很大的可扩展性——很容易实现超过2000升的批处理量，每批处理的AAV量更高——但普遍存在一些问题。在不同系统产生的AAV之间，已经观察到可能与功能和临床相关的AAV特征差异，包括 转录后修饰 例如乙酰化、糖基化、磷酸化和甲基化。⁶此外，低水平的甲基化也发生在rAAV基因组的不同位点。

过滤器:基因治疗病毒控制策略的优雅解决方案

aav的另一个关键要求是消除污染物，特别是病毒载体。一个例子是用于生产aav的杆状病毒，以及可以感染生产细胞的外来病毒，这两种病毒都会伤害患者并构成重大的安全漏洞。为了从传统的生物制品(如单克隆抗体和重组蛋白)中消除不需要的病毒，制造商采用了强大的下游方法来去除或破坏病毒。但是这些方法不适合aav基因治疗，因为它们会消除将治疗药物输送到目标组织所需的载体。

因此，基因治疗药物制造商正在求助于其他方法，例如由聚合膜屏障组成的病毒过滤器，根据大小将需要的aav从不需要的病毒中分离出来。在传统的生物制剂生产中，病毒过滤器应用于下游，而上游应用被认为是多余的。但随着监管机构对基因治疗安全性的高度关注，越来越多的开发商将病毒过滤器纳入上游和下游，作为全面病毒控制策略的一部分。

选择具有最佳吞吐量和性能的病毒过滤器取决于几个因素，包括病毒载量、蛋白质浓度、污染物、过程中断、压力、操作通量和离子强度。过滤和分离产品的制造商正在整合这种复杂的因素相互作用，以更好地满足基因治疗开发人员面临的当前和预期的监管要求。

随着AAV基因疗法被开发用于治疗常见疾病，监管机构和药物开发商都在共同学习如何在整个基因治疗生命周期中最好地确保患者的安全，这种方法得到了制造商的坚定反映。

作者简介

Clive Glover博士是Pall公司的战略总监，领导着Pall的细胞和基因治疗业务。此前，他负责推动GE Healthcare围绕细胞疗法的产品开发工作，并在STEMCELL Technologies担任营销和产品管理职位。Clive拥有不列颠哥伦比亚大学遗传学博士学位。

参考文献

1. 美国国立卫生研究院。遗传和罕见疾病信息中心(GARD)。x连锁型肌管性肌病。https://rarediseases.info.nih.gov/diseases/11925/x-linked-myotubular-myopathy(2021年1月访问)。

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3. 莫拉莱斯L, Gambhir Y, Bennett J, Stedman HH。两名男孩全身大剂量AAV后进行性肝功能障碍和致死性败血症的更广泛意义摩尔其他。2020;28日:1753 - 1755。doi: 10.1016 / j.ymthe.2020.07.009。

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6. Rumachik NG, Malaker SA, Poweleit N，等。方法:重组AAV的标准生产平台生产化学上和功能上不同的载体。生物医学工程学报(英文版);18: 98 - 118。doi: 10.1016 / j.omtm.2020.05.018。