用于基因治疗载体安全性评价的人IPS细胞模型

随着基因治疗(GT)成为临床现实，对非临床试验的需求越来越大，以评估治疗策略对患者的安全性。在开始人体试验之前，监管机构通常要求GT产品进行动物试验在活的有机体内一般对每一个GT产品进行研究。然而，单个整合载体的独特生物学特性意味着需要仔细考虑确定与临床结果预测相关的适当的非临床研究。一个健壮的体外/硅片评估插入性突变/肿瘤发生风险的工具将支持风险评估，同时限制动物的使用。

逆转录病毒(RV)、慢病毒(LV)和腺相关病毒载体(AAV)的遗传毒性已被证实在体外而且在活的有机体内．在本次CRACK IT挑战赛的第一阶段，由Michael Themis博士领导的布鲁奈尔大学伦敦分校团队与德国GeneWerk公司一起，为个性化基因毒性测试(InGeTox)方法建立了标准化分析的基础，以测试载体的安全性和有效性。该团队包括来自伦敦大学学院、伦敦国王学院和德国Tübingen大学自然和医学科学研究所的顶尖研究人员的专家。在该模型中，人类诱导多能干细胞(hiPSC)被用于肝细胞重编程，以测试载体相关的遗传毒性。这种方法可能使用来自患者的细胞，使个体的遗传背景在毒理学研究中得到解释。使用已建立的分析方法，可以测量引起遗传毒性的病媒相关因素。这些包括载体通过载体启动子和增强子对癌症基因表达的影响，载体与宿主基因拼接形成异常转录本，以及宿主对基因转移的表观遗传反应导致的改变宿主基因表达的变化。此外，这些因素与表达的转基因的治疗效果一起被评分。在第一阶段，团队实现了:

• 开发一种基因治疗合格性测定方法，测量患者靶细胞修复由载体整合引起的DNA损伤的能力。
• 优化3D培养hiPSC向肝细胞分化。
• iPSC基因的高效转移。
• 全基因组载体整合位点分布SIN LV与未修饰LTR LV的安全性对比。
• 对感染和整合的强健表观遗传反应。
• 基因治疗载体制剂中鉴定人类内源性逆转录病毒的方案设计。

在项目的第二阶段，由Manfred Schmidt博士领导的GeneWerk GmbH团队将继续根据国际质量控制标准(即GCLP, DIN EN ISO/IEC 17025)对第一阶段结果进行验证和标准化，以提供模块化服务组学平台，通过基因治疗载体测量基因毒性因素，在载体被考虑转移到临床之前预测患者的合格性和结果。

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朔尔茨年代et al。(2017)。慢病毒载体启动子是异常转录形成的决定性因素．人类基因治疗,(10): 875 - 885。doi: 10.1089 / hum.2017.162。