فوری: ضعف در درمان‌های ژنتیکی کشف شد! روش‌های اندازه‌گیری زیر ذره‌بین رفتند

تحقیقات تازه در حوزه‌ی درمان‌های ژنتیکی

در یه کشف که کلی پیامد مهم برای یکی از امیدوارکننده‌ترین درمان‌های پزشکی امروزه داره، محقق‌ها یه سری روش اندازه‌گیری رو که معمولاً توی درمان‌های ژنتیکی استفاده می‌شن، بررسی کردن. این مطالعه نشون داد که یکی از پرطرفدارترین روش‌ها یه جورایی “درست و درمون” نیست و نیاز داره که بیشتر روش‌هاش استاندارد بشن و توسعه پیدا کنن.

تو درمان‌های ژنتیکی، ژن‌های معیوب یه فرد، یا جاشون عوض می‌شه یا اینکه تغییر داده می‌شن تا یه بیماری رو درمان کنن یا جلوش رو بگیرن. با اینکه حدوداً بیست و خرده‌ای محصول تو بازار هست و صدها آزمایش بالینی هم در حال انجام یا برنامه‌ریزیه، این درمان به عنوان یه روش انقلابی برای هدف قرار دادن ریشه‌های ژنتیکی بیماری‌ها شناخته می‌شه، بیماری‌هایی مثل سلول داسی شکل و سرطان.

بعضی از درمان‌های ژنتیکی از ویروس‌های آدنو ویروس مرتبط (AAV) تغییر داده شده استفاده می‌کنن تا مواد ژنتیکی درمانی رو به سلول‌های بیمار منتقل کنن. این AAVها طوری طراحی شدن که یه نوع خاص از سلول‌ها رو هدف بگیرن. بعد مواد ژنتیکی آلوده‌شون با مواد ژنتیکی درمانی جایگزین می‌شه و به بیمار تزریق می‌شه. اندازه‌گیری درست و دقیق وکتورهای AAV، که به این اسم شناخته می‌شن، واسه سلامتی و اثربخشیشون خیلی مهمه.

یه مطالعه روی اندازه‌گیری وکتورهای AAV

تو یه مطالعه که همین تازگیا منتشر شده، محقق‌ها تو مؤسسه ملی استانداردها و فناوری، مؤسسه ملی نوآوری در تولید داروهای بیولوژیک (NIIMBL) و داروسازی ایالات متحده (USP) شش تا آزمایشگاه صنعتی توی آمریکا و اروپا رو استخدام کردن تا نمونه‌های وکتور AAV رو اندازه‌گیری کنن. از این آزمایشگاه‌ها خواسته شد که غلظت مواد ژنتیکی و ذرات ویروسی تو وکتورها رو اندازه‌گیری کنن. اونا از چهار روش اندازه‌گیری استفاده کردن و نتایجشون رو به نویسنده‌های مطالعه گزارش دادن.

از بین چهار روش اندازه‌گیری استفاده شده، روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز-آزمایش ایمنوسوربنت مرتبط با آنزیم (PCR-ELISA) کمترین دقت و صحت رو داشت. محقق‌ها، دقت رو این‌جوری تعریف می‌کنن که اندازه‌گیری چقدر به مقدار درست نزدیکه و صحت هم یعنی اینکه آیا روش، نتایج مشابهی رو به‌طور مداوم تولید می‌کنه یا نه. دقت کم PCR-ELISA باعث شد که نویسنده‌های مطالعه نتیجه بگیرن که این روش “تکرارپذیری ضعیفی” داره و نتایجش نمی‌تونست هم تو همون آزمایشگاه و هم تو آزمایشگاه‌های مختلف تکرار بشه. اونا اضافه کردن که این روش “نباید برای اندازه‌گیری‌های کمی [وکتورهای AAV] بدون توسعه و هماهنگی بیشتر استفاده بشه.”

در واقع، PCR-ELISA ترکیبی از دو تا ابزار جداس. PCR واسه اندازه‌گیری مواد ژنتیکی استفاده می‌شه و ELISA هم پروتئین‌هایی رو که پوسته ویروسی رو می‌سازن، اندازه‌گیری می‌کنه. هر دو آزمایش دهه‌هاست که هستن و ده‌ها مدل از هر کدوم هم الان تو بازار فروخته می‌شه.

تفاوت‌های مهم تو روش‌های PCR-ELISA

به گفته وایات ن. وری‌لند، مهندس شیمی NIST، تفاوت‌های جزئی اما مهمی تو نحوه تولید و استفاده از PCR-ELISA وجود داره. اون گفت که شاید همه فکر کنن دارن همون آزمایش PCR-ELISA رو انجام می‌دن، اما در واقع اغلب این‌طور نیست. وری‌لند که سرپرست این مطالعه بود، گفت: “مثل یه دستور پخت کیک شکلاتیه. شما می‌تونید همون مواد رو به یکی دیگه بدید، اما وقتی از وسایل مختلف واسه آماده کردن یا پختنش استفاده می‌کنید، کیک‌ها یه شکل درنمیان.”

یافته‌های مطالعه درباره سه روش دیگه

این مطالعه نشون داد که روش SEC-MALS (کروماتوگرافی جداسازی اندازه با پراکندگی نور چندزا و UV/Vis و/یا شاخص انکسار) دقیق‌ترین و معتبرترین روش آزمایش شده بود. روش SV-AUC (سانتریفیوژ تحلیلی با سرعت رسوب) با استفاده از اپتیک‌های UV/Vis و/یا تداخل ریلی، دقت و صحت کمتری نسبت به SEC-MALS داشت که محقق‌ها رو شگفت‌زده کرد، چون SV-AUC به عنوان “استاندارد طلایی” واسه اندازه‌گیری وکتور AAV شناخته می‌شه. با این حال، SV-AUC تو درست کردن یه “نقشه” دقیق از پخش شدن ذرات ژنتیکی و ویروسی تو وکتور AAV بهتر عمل کرد. مطالعه پیشنهاد داد که “SEC-MALS می‌تونه به عنوان یه روش عمومی پیاده‌سازی بشه و [SV-AUC] واسه تحلیل‌های کامل‌تر، اگه لازم شد، استفاده بشه.”

طیف‌سنجی UV دو طول موج A260/A280، که جذب نور فرابنفش توسط یه نمونه رو اندازه‌گیری می‌کنه، نسبت به بقیه‌ی روش‌ها محدودیت‌های خاص خودش رو داره. این روش نمی‌تونه بین وکتورهای AAV نصفه پر یا خیلی پر، فرق قائل بشه. علاوه بر این، ذرات پروتئینی AAV واسه این دستگاه‌ها، خیلی بزرگه و همین باعث می‌شه که خطا پیش بیاد. این مشکلات مربوط به طیف‌سنجی، خوب شناخته شده‌ان و کلاً به این روش واسه اندازه‌گیری‌های خیلی دقیق، اعتماد نمی‌کنن.

نتایج و توصیه‌های آینده

این مطالعه هیچ نتیجه‌ای درباره تحقیقات گذشته، حال حاضر یا آینده تو زمینه درمان‌های ژنی که به این روش‌ها واسه اندازه‌گیری وکتورهای AAV تکیه کردن، نداد و همچنین هیچ توصیه‌ای توی زمینه سیاست یا مقررات ارائه نکرد. تو کارهای آینده، محقق‌های NIST، USP و NIIMBL، که یه همکاری عمومی-خصوصی با حمایت NIST واسه حمایت از تولید داروهای بیولوژیکه، قصد دارن دستورالعمل‌های عملیاتی استاندارد (SOPs) واسه SV-AUC توسعه بدن. SOPها یه مجموعه‌ از دستورالعمل‌های دقیق و کتبی واسه یه فناوری یا روش خاص هستن. دانشمندا معتقدن که داشتن SOPهای پذیرفته شده به‌طور گسترده واسه SV-AUC، عملکرد تکرارپذیری‌اش رو به سطحی مشابه با SEC-MALS که واسش SOPهایی وجود داره، بهتر می‌کنه.

وری‌لند گفت: “همه‌ی روش‌های مختلفی که آزمایش کردیم، محدودیت‌ها و عدم قطعیت‌های خودشون رو دارن. مهم اینه که شما بفهمید تکنیک اندازه‌گیری‌تون چی می‌تونه و چی نمی‌تونه بهتون بگه.”