AVROBIO, Inc. hat auf dem 29. Jahreskongress der European Society of Gene & Cell Therapy (ESGCT) vom 11. bis 14. Oktober 2022 in Edinburgh, Schottland, positive Daten über die kombinierte Verwendung von zwei hochmodernen Assays zur Bewertung des Genotoxizitätsrisikos von Integrationsvektoren für die Gentherapie mit hämatopoetischen Stammzellen (HSC) vor dem klinischen Einsatz vorgelegt. Das Unternehmen verwendet diese Tests, um die Vektorauswahl während der präklinischen Entwicklung zu unterstützen.

Darüber hinaus hat das Unternehmen bisher in keinem seiner klinischen Programme Fälle von Insertionsonkogenese beobachtet. IVIM/SAGA als Screening-Tools bei der Auswahl lentiviraler Vektoren: In seiner Forschung setzte das Unternehmen die beiden Assays in Kombination ein, um das potenzielle Genotoxizitätsrisiko von sechs lentiviralen Vektoren zu bestimmen. Fünf der Vektoren verwendeten den EF1 a short promoter (EFS), während der sechste Vektor den modifizierten Enhancer/Promoter des murinen myeloproliferativen Sarkomvirus (MND) verwendete. Die Vektoren wurden mit einer nicht-transduzierten Mock-Kontrolle und einer positiven genotoxischen Kontrolle, dem nicht-SIN gamma-retroviralen Vektor (RSF91), verglichen.

Der In-vitro-Immortalisierungstest (IVIM) quantifiziert das Risiko einer Vektor-induzierten Zelltransformation. Die Technik bewertet die Genotoxizität, indem sie feststellt, wie wahrscheinlich es ist, dass sich ein Vektor in der Nähe von Proto-Onkogenen wie MECOM einnistet und diese aktiviert und zu einer übermäßigen Vermehrung von Zellen führt. Um das Risiko einer vektorinduzierten Zelltransformation zu quantifizieren, wurde in dieser Studie die Proliferation von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (HSPC) der Maus nach der Transduktion überwacht.

IVIM stellte fest, dass die fünf EFS-Vektoren das Zellwachstum in einer Weise antrieben, die sich von nicht transduzierten Zellen nicht unterscheiden ließ. Der Vektor, der den MND-Promotor verwendet, wies jedoch ein Zellwachstum auf, das sich statistisch signifikant von nicht transduzierten Zellen unterschied und der positiven genotoxischen Kontrolle ähnelte. Der zweite und neuere Assay bewertet die Genotoxizität direkter.

Der neuartige Surrogat-Assay zur Bewertung der Genotoxizität (SAGA) beruht auf der Beobachtung, dass genotoxische Vektoren eine einzigartige Genexpressionssignatur hervorrufen, die mit Stammzellen und Onkogenese in HSPCs der Maus in Verbindung steht. Algorithmen des maschinellen Lernens, die auf der Grundlage von Transkriptionsdaten bekannter genotoxischer Vektoren entwickelt wurden, werden verwendet, um das Transformationspotenzial von Vektorkandidaten abzuschätzen. Der SAGA-Assay kann Vektoren mit bekanntem genotoxischem Potenzial mit einer Genauigkeit von 90,9 % bewerten.

In dieser Studie zeigten die SAGA-Daten, dass sich die fünf Vektoren mit EFS-Promotoren statistisch von der genotoxischen Positivkontrolle unterschieden und daher ein geringeres genotoxisches Risiko aufwiesen, während vier von neun (44%) Proben von Zellen, die mit einem lentiviralen Vektor transduziert wurden, der einen internen MND-Promotor enthielt, Genanreicherungswerte aufwiesen, die mit einer Insertionsonkogenese in Verbindung gebracht wurden. Diese Ergebnisse ermöglichen die Abschätzung des klinisch übertragbaren Risikos der Insertionsonkogenese von integrierenden Vektoren während der präklinischen Entwicklung. Das Unternehmen verwendet den EFS-Promotor in seinen klinischen Programmen.