AAV Vector의 Titer를 측정했다면 그 Vector의 품질까지 알 수 있을까요?

AAV · GENE THERAPY · VECTOR QC · ELISA · ddPCR

AAV Vector의 Titer를 측정했다면
그 Vector의 품질까지 알 수 있을까요?

AAV gene-therapy 연구에서 “titer”는 하나의 숫자가 아닙니다. Capsid ELISA는 particle 수를, ddPCR은 vector genome copy를 측정하며, neutralizing antibody와 infectivity assay는 또 다른 질문에 답합니다. 따라서 AAV characterization에서는 무엇을 측정했는지를 먼저 구분해야 합니다.

AAV Titer는 하나가 아닙니다

AAV 생산 후 가장 먼저 확인하는 지표 중 하나가 vector titer입니다. 하지만 “AAV titer가 얼마인가?”라는 질문만으로는 충분하지 않습니다.

대표적으로 다음 두 가지를 구분해야 합니다.

Capsid Titer
얼마나 많은 assembled AAV particle이 존재하는가?

Genome Titer
얼마나 많은 vector genome copy가 존재하는가?

두 값은 서로 다른 정보를 제공하므로 AAV vector의 특성을 이해하려면 각각의 analytical method가 무엇을 측정하는지 이해해야 합니다.

① Capsid ELISA — AAV Particle을 측정

Capsid ELISA는 assembled AAV capsid를 antibody로 인식하여 정량하는 방법입니다.

예를 들어 antibodies-online의 AAV2 sandwich ELISA는 intact wild-type/recombinant virion과 assembled capsid를 검출하도록 설계되어 있습니다.

따라서 capsid ELISA는 production yield나 purification 과정에서 “얼마나 많은 AAV particle이 있는가?”를 평가하는 데 유용합니다.

하지만 particle 안에 실제 vector genome이 들어 있는지는 capsid ELISA만으로 판단할 수 없습니다.

② ddPCR — Vector Genome을 측정

Digital droplet PCR(ddPCR)은 AAV sample의 vector genome copy number를 absolute quantification 방식으로 측정할 수 있습니다.

즉 capsid ELISA가 particle의 외부 구조를 본다면, ddPCR은 vector preparation 안에 존재하는 genome copy를 측정합니다.

Capsid ELISA → Physical particle information

ddPCR → Vector genome information

③ 두 값을 같이 보면 무엇을 알 수 있을까요?

AAV preparation에는 genome을 포함하는 particle뿐 아니라 genome이 충분히 packaging되지 않은 empty capsid도 존재할 수 있습니다.

따라서 capsid titer와 genome titer를 함께 측정하면 vector preparation의 full-to-empty 상태를 평가하기 위한 실용적인 지표를 얻을 수 있습니다.

단, 이 비율은 직접적인 full/empty structural measurement와 동일한 것은 아니므로 개발 단계와 목적에 따라 추가 분석법이 필요할 수 있습니다.

④ Neutralizing Antibody — 환자의 면역상태는?

좋은 AAV vector를 생산했다고 해서 모든 문제가 해결되는 것은 아닙니다.

AAV에 대한 pre-existing neutralizing antibody가 존재하면 vector가 target cell에 도달하거나 transduction하는 과정에 영향을 줄 수 있습니다.

따라서 gene-therapy 연구에서는 capsid/genome QC와 별도로 neutralization assay를 이용한 면역학적 평가가 필요할 수 있습니다.

⑤ Infectivity — 실제로 Cell에 들어가 기능하는가?

Capsid가 있고 genome도 존재한다는 사실이 vector가 실제 세포에서 원하는 biological activity를 가진다는 것을 자동으로 의미하지는 않습니다.

따라서 infectivity 또는 cell-based assay는 “이 vector가 실제로 기능하는가?”라는 또 다른 중요한 질문에 답합니다.

AAV QC를 하나의 Workflow로 보면

AAV Production
↓
Capsid ELISA
How many particles?
↓
ddPCR
How many vector genomes?
↓
Neutralization Assay
Is pre-existing immunity present?
↓
Infectivity Assay
Does the vector function in cells?

Serotype도 중요합니다

AAV serotype에 따라 tissue tropism과 연구 목적이 달라질 수 있으므로 analytical reagent 역시 사용하는 serotype에 맞춰 선택해야 합니다.

현재 antibodies-online은 AAV1, AAV2, AAV4, AAV5, AAV8, AAV9에 대한 antibody를 제공하며 AAV2, AAV5, AAV8, AAV9에 대해서는 capsid ELISA kit도 소개하고 있습니다.

AAV Vector QC 또는 Gene Therapy Analytical Test가 필요하신가요?

알앤디메이트에서는 AAV 연구에 필요한 serotype-specific antibody, capsid ELISA kit, neutralizing antibody와 gene-therapy analytical service를 검토합니다.

사용 중인 AAV serotype, sample type, 필요한 분석 항목, sample 수와 개발 단계를 알려주시면 적합한 제품 또는 시험 서비스를 확인해 드립니다.

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