La terapia génica es un enfoque del tratamiento de enfermedades en el que se altera la composición genética del paciente en lugar de utilizar fármacos o cirugía. El tratamiento de terapia génica se lleva a cabo mediante la activación de un gen concreto, la reparación de genes defectuosos o la introducción de nuevos genes para ayudar a combatir la enfermedad.
La terapia génica permite la creación de una atención médica personalizada, así como el tratamiento de enfermedades que son incurables con los fármacos estándar y los métodos quirúrgicos. El desarrollo de nuevas terapias génicas es, en consecuencia, un área de investigación muy activa, sobre todo desde la primera aprobación de la financiación federal estadounidense para la investigación con células madre embrionarias humanas en 2001.1
Con el potencial para curar enfermedades debilitantes y el apoyo de la FDA, el desarrollo de la terapia génica se ha acelerado enormemente, pero todavía hay muchos obstáculos para garantizar la eficacia y la reproducibilidad del desarrollo y la fabricación de productos de terapia génica, que requieren nuevos métodos analíticos para controlar la formulación y la variabilidad entre lotes. La medición de la estabilidad térmica en los tratamientos de terapia génica, la comprobación de si se ha producido una contaminación de ARN o la determinación de la carga y los serotipos del producto farmacéutico son detalles importantes que deben caracterizarse y controlarse con precisión.

La calorimetría diferencial de barrido es una herramienta versátil que puede ayudar a resolver muchas de las cuestiones pendientes en el tratamiento de la terapia génica. Al medir pequeños cambios en la temperatura de una muestra de producto terapéutico frente a una muestra de referencia, la DSC permite a los investigadores medir, con excelente precisión, los cambios en la capacidad calorífica de la muestra que pueden resultar de los cambios en la estructura de la muestra, el entorno del disolvente y la degradación forzada. A su vez, estos datos pueden utilizarse para deducir información sobre los cambios en las interacciones intermoleculares, la cuantificación de las cápsides vacías y completas y la carga de ADN, así como el diseño y la optimización de las nanopartículas lipídicas (LNP).

Una de las principales ventajas de la calorimetría diferencial de barrido para el desarrollo de la terapia génica es que puede utilizarse para establecer las relaciones estructura-propiedad de las muestras en sus entornos de solución nativos. Muchas técnicas de microscopía requieren la congelación e inmovilización de biomoléculas, pero un calorímetro diferencial de barrido puede medir las propiedades en solución. Por lo tanto, las mediciones pueden realizarse en condiciones más cercanas a la aplicación real.

La calorimetría diferencial de barrido se ha convertido en una herramienta clave para el diseño de fármacos y la identificación de la estructura de las proteínas. La excelente sensibilidad del método y la reproducibilidad con la que se pueden medir determinadas transiciones de fase lo han convertido en una herramienta fundamental en el desarrollo farmacéutico y la investigación biomédica.²

TA Instruments ofrece una amplia gama de instrumentos de calorimetría diferencial de barrido adecuados para el desarrollo de la terapia génica. El Nano DSC es una herramienta sencilla y robusta para las mediciones de comparabilidad de candidatos a fármacos, formulaciones y lotes fabricados.³

El Nano DSC es un instrumento increíblemente versátil para medir biomateriales en solución y ha sido diseñado para manejar incluso volúmenes de proteínas increíblemente pequeños. Esta ventaja se debe tanto a la extraordinaria sensibilidad del detector, que puede utilizarse con tan sólo 2 µg de sustrato. La célula capilar de la muestra también está diseñada para contener volúmenes totales tan pequeños como 300 µL.

La sensibilidad de las mediciones DSC, incluso para concentraciones muy pequeñas, es importante para las mediciones de carga de portadores, donde sólo una pequeña cantidad de material puede incorporarse a un virus o a una célula. Esta capacidad puede utilizarse para la optimización de la formulación para crear nanopartículas de lípidos a partir de cápsulas.

El Nano DSC puede utilizarse para medir la dinámica completa de plegado de las proteínas e identificar la estabilidad proteica de varias especies junto con una caracterización termodinámica completa. Este tipo de mediciones también se extiende al enlace y las interacciones de las especies de proteínas con otras moléculas.

A menudo, el ARN y el ADN son objetivos de la terapia génica. Un tratamiento terapéutico puede dirigirse a una región concreta del ADN para tratar una enfermedad. El Nano DSC es lo suficientemente sensible como para detectar la posible contaminación de ARN de cadena doble y otras especies. La calorimetría diferencial de barrido es una potente técnica para el control de calidad, las pruebas de liberación de tratamientos terapéuticos y el seguimiento de cualquier variabilidad entre lotes.

La caracterización del serotipo es muy importante en la terapia génica, ya que diferentes serotipos de la misma especie pueden tener un comportamiento muy diferente en términos de seguridad clínica. El Nano DSC ofrece una gran confiabilidad en las mediciones dentro de la diversa gama de serotipos de una especie.

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