제약바이오의 정석가이드라인 목록
S12

유전자치료제의 비임상 생체분포 고려사항

Nonclinical Biodistribution Considerations for Gene Therapy Products

분야
안전성(Safety)
단계
Step 4
최종 확정일
2023년 3월 14일

제약바이오의 정석이 제공하는 ICH 가이드라인 한글 번역본이며, 원문과 차이가 있으면 원문을 우선시합니다.

이수혁 선생님의 Summary

이 가이드라인은 유전자치료제를 투여한 뒤 제품과 전달된 유전물질이 몸 안 어디에, 얼마나 오래 분포하는지 보는 비임상 생체분포(BD) 시험을 다뤄요.

BD 자료는 비임상 약리·독성 결과를 해석할 때 확보돼 있어야 하고, BD 평가는 임상시험 개시 전에 완료하는 것이 중요해요.

시험물질, 동물종, 군 크기와 성별, 투여 경로와 용량, 검체 채취, 분석 방법과 발현산물 측정까지 시험 설계의 요소를 차례로 안내해요.

실무에서는 4장 ‘BD 시험의 설계’와 5.6 ‘추가 BD 시험의 계기’를 먼저 보면 좋아요.

체외로 방출되는 배출(shedding)과 유전체 삽입 평가는 이 문서의 범위가 아니라는 점도 기억해 두세요.

문서 이력Document History

코드Code이력History일자Date
S12ICH 총회 회원의 Step 2 승인 및 공개 의견수렴을 위한 공개Endorsement by the Members of the ICH Assembly under Step 2 and release for public consultation2021년 6월 3일3 June 2021
S12ICH 총회 규제당국 회원의 Step 4 채택Adoption by the Regulatory Members of the ICH Assembly under Step 42023년 3월 14일14 March 2023
S12경미한 오탈자 수정: 2쪽 4.1항의 5.5항 참조를 5.4항으로 수정, 3쪽 4.3항의 5.4항 참조를 5.3항으로 수정Minor typographical corrections: in Section 4.1 on page 2, the reference to Section 5.5 is corrected to 5.4; in Section 4.3 on page 3, the reference to Section 5.4 is corrected to 5.32023년 7월 31일31 July 2023

1.서론1. INTRODUCTION

1.1ICH S12 가이드라인의 목적1.1. Objectives of the ICH S12 Guideline

이 가이드라인의 목적은 유전자치료제(gene therapy product, GT 제품) 개발 과정에서 비임상 생체분포(biodistribution, BD) 시험의 수행에 관한 조화된 권고사항을 제공하는 것이다. 이 문서는 비임상 BD 평가의 전반적인 설계에 관한 권고사항을 제공한다. 비임상 개발 프로그램과 임상시험 설계를 뒷받침하기 위한 BD 자료의 해석 및 활용에 관한 고려사항도 제공한다. 이 가이드라인의 권고사항은 3Rs(감소/개선/대체) 원칙에 따라 불필요한 동물 사용을 피하면서 GT 제품의 개발을 촉진하고자 한다.

The objective of this guideline is to provide harmonised recommendations for the conduct of nonclinical biodistribution (BD) studies in the development of gene therapy (GT) products. This document provides recommendations for the overall design of nonclinical BD assessments. Considerations for interpretation and application of the BD data to support a nonclinical development programme and the design of clinical trials are also provided. The recommendations in this guideline endeavour to facilitate the development of GT products while avoiding unnecessary use of animals, in accordance with the 3Rs (reduce/refine/replace) principles.

1.2배경1.2. Background

생체내 투여 후 GT 제품의 BD 프로파일을 이해하는 것은 비임상 개발 프로그램의 중요한 요소이다. BD 자료는 대상 집단에서의 초기 단계 임상시험을 뒷받침하기 위해 수행하는 비임상 약리 및 독성 시험의 해석과 설계에 기여한다. BD 시험에 관한 권고사항을 포함한 가이드라인이 여러 규제당국에서 발행되었으나, 이 문서는 비임상 BD에 대한 조화된 정의를 제공하고 GT 제품의 BD 평가에 관한 전반적인 고려사항을 전달한다. GT 분야의 지속적인 과학적 발전을 고려하여, GT 제품의 비임상 프로그램에 관한 초기 논의에서 이 주제를 해당 규제당국과 함께 다루는 것도 권장된다.

An understanding of the BD profile of a GT product following in vivo administration is an important element of the nonclinical development programme. BD data contribute to the interpretation and design of nonclinical pharmacology and toxicology studies conducted to support early-phase clinical trials in the target population. Although guidelines that include recommendations for BD studies have been issued by various regulatory authorities, this document provides a harmonised definition for nonclinical BD and conveys overall considerations for assessing BD for GT products. With continued scientific advances in the GT field, incorporation of this topic in early discussions of the nonclinical program for a GT product with the appropriate regulatory authority is also encouraged.

1.3적용 범위1.3. Scope

이 가이드라인의 적용 범위에 해당하는 GT 제품에는 전달된 유전물질의 발현(전사 또는 번역)을 통해 효과를 나타내는 제품이 포함된다. GT 제품의 예로는 정제된 핵산(예: 플라스미드 및 RNA), 이식유전자를 발현하도록 유전적으로 변형된 미생물(예: 바이러스, 세균, 진균)(숙주 유전체를 편집하는 제품 포함), 그리고 생체외에서 유전적으로 변형된 사람 세포를 들 수 있다. 특정 전사 또는 번역 없이 생체내에서 숙주세포 유전체를 변경하도록 의도된 제품(즉, 비바이러스성 방법에 의한 뉴클레아제 및 가이드 RNA의 전달)도 이 가이드라인에 포함된다. 일부 지역에서는 현재 GT로 간주되지 않으나, 이 가이드라인에 제시된 원칙은 이식유전자를 발현하도록 유전적으로 변형되지 않은 종양용해 바이러스에도 적용된다.

GT products within the scope of this guideline include products that mediate their effect by the expression (transcription or translation) of transferred genetic materials. Some examples of GT products can include purified nucleic acid (e.g., plasmids and RNA), microorganisms (e.g., viruses, bacteria, fungi) genetically modified to express transgenes (including products that edit the host genome), and ex vivo genetically modified human cells. Products that are intended to alter the host cell genome in vivo without specific transcription or translation (i.e., delivery of a nuclease and guide RNA by non-viral methods) are also covered in this guidance. Although not currently considered GT in certain regions, the principles outlined in this guideline are also applicable to oncolytic viruses that are not genetically modified to express a transgene.

이 가이드라인은 예방 백신에는 적용되지 않는다. 생명공학 기반 제조공정을 이용하여 생산되지 않는 화학적으로 합성된 올리고뉴클레오티드 또는 그 유사체도 이 가이드라인의 적용 범위에 해당하지 않는다.

This guideline does not apply to prophylactic vaccines. Chemically synthesised oligonucleotides or their analogues, which are not produced using a biotechnology-based manufacturing process, are also outside the scope of this guideline.

GT 제품이 배설물 및 분비물(대변, 소변, 타액, 비인두액 등)을 통해 또는 피부(농포, 궤양, 상처)를 통해 체외로 방출되는 것을 “배출(shedding)”이라 한다. GT 제품의 비임상 배출 프로파일 평가는 이 가이드라인의 적용 범위에 해당하지 않는다. GT 제품의 유전체 삽입 및 생식세포계열 삽입 평가도 이 가이드라인의 적용 범위에 해당하지 않는다. 이러한 비임상 자료 측면에 관한 고려사항은 기존 ICH 고려사항 문서(1, 2)에서 찾을 수 있다.

The release of a GT product outside the body via excreta and secreta (faeces, urine, saliva, nasopharyngeal fluids, etc.), or through the skin (pustules, sores, wounds) is termed “shedding”. Evaluation of the nonclinical shedding profile of a GT product is outside the scope of this guideline. Assessment of genomic integration and germline integration of GT products is also outside the scope of this guideline. Considerations for these aspects of nonclinical data can be found in existing ICH Consideration documents (1, 2).

2.비임상 BD의 정의2. DEFINITION OF NONCLINICAL BD

BD는 투여 부위와 체액(예: 혈액, 뇌척수액, 유리체액)을 포함한 표적 및 비표적 조직에서 GT 제품의 생체내 분포, 지속성 및 소실을 말한다. 비임상 BD 평가는 채취한 검체에서 GT 제품과 전달된 유전물질을 검출하는 분석법의 사용을 수반하며, 전달된 유전물질의 발현산물을 검출하는 방법을 포함할 수 있다.

BD is the in vivo distribution, persistence, and clearance of a GT product at the site of administration and in target and non-target tissues, including biofluids (e.g., blood, cerebrospinal fluid, vitreous fluid). Nonclinical BD assessment entails the use of analytical methods to detect the GT product and transferred genetic material in collected samples and can include methods to detect the expression product of the transferred genetic material.

3.비임상 BD 평가 시기3. TIMING OF NONCLINICAL BD ASSESSMENT

비임상 약리 및 독성 결과를 평가하고 해석할 때 BD 자료가 확보되어 있어야 한다. 비임상 BD 자료는 최초 사람 대상(first-in-human) 임상시험의 설계 측면에도 정보를 제공할 수 있다(6항 참조). 비임상 BD 평가는 임상시험 개시 전에 완료하는 것이 중요하다.

BD data should be available when evaluating and interpreting the nonclinical pharmacology and toxicology findings. Nonclinical BD data can also inform design aspects of a first-in-human clinical trial (see Section 6). It is important that nonclinical BD assessment be completed prior to initiation of the clinical trial.

4.비임상 BD 시험의 설계4. DESIGN OF NONCLINICAL BD STUDIES

4.1일반 고려사항4.1. General Considerations

BD 평가를 위한 비임상 시험은 단독 BD 시험으로 수행하거나 비임상 약리 및 독성 시험과 병행하여 수행할 수 있다. 따라서 이 문서에서 “BD 시험”이라는 용어는 두 경우를 모두 나타낸다. 비임상 BD 시험은 의도한 임상 제품을 대표하는 GT 제품을 투여한 후(가능한 대체 상황은 4.2항 참조) 생물학적으로 적절한 동물 종 또는 모델(4.3항 참조)에서 수행하여야 한다. 투여 경로(route of administration, ROA)는 가능한 한 의도한 임상 ROA를 반영하고, 시험한 용량 수준은 BD 프로파일을 충분히 특성분석할 수 있도록 하는 것이 중요하다(4.5항 참조).

Nonclinical studies for BD assessment can be conducted as stand-alone BD studies or in conjunction with nonclinical pharmacology and toxicology studies. Therefore, in this document the term “BD study” represents either scenario. Nonclinical BD study should be performed in a biologically relevant animal species or model (see Section 4.3) following administration of a GT product that is representative of the intended clinical product (see Section 4.2 for possible alternate scenarios). It is important that the route of administration (ROA) reflect the intended clinical ROA to the extent possible and that the dose levels studied provide sufficient characterisation of the BD profile (see Section 4.5).

BD 평가의 자료 품질, 완전성 및 신뢰성을 확인하는 것이 중요하다. 원칙적으로 비임상시험관리기준(Good Laboratory Practice, GLP)을 준수하지 않고 수행한 비임상 BD 시험도 허용된다. 그러나 GLP를 준수하는 독성시험의 일부로 BD 평가를 수행하는 경우에는 모든 생존 중 평가 및 검체 채취 절차가 GLP를 계속 준수하는 것이 중요하다. BD를 위한 검체 분석은 비GLP 방식으로 수행할 수 있다.

It is important to verify the data quality, integrity, and reliability of the BD evaluation. In principle, nonclinical BD studies that are not conducted in compliance with Good Laboratory Practice (GLP) are acceptable. However, when BD evaluation is performed as part of a GLP-compliant toxicology study, it is important that all in-life evaluations and sample collection procedures remain in compliance with GLP. Sample analysis for BD can be conducted in non-GLP manner.

생체외 유전자 변형 세포 제품에 특유한 고려사항은 5.4항에서 다룬다.

Considerations specific to ex vivo genetically modified cell products are addressed in Section 5.4.

4.2시험물질4.2. Test Article

비임상 BD 시험에 투여하는 시험물질은 제조공정, 중요한 제품 특성(예: 역가) 및 최종 임상 제형을 고려하여 의도한 임상용 GT 제품을 대표하여야 한다. 경우에 따라 임상용으로 의도한 것과 동일한 벡터와 다른 치료용 이식유전자 또는 발현 표지 유전자로 구성된 GT 제품(예: 형광 표지 단백질 이식유전자의 발현을 지시하는 동일한 혈청형 및 프로모터의 아데노부속바이러스 벡터)으로 생성한 비임상 BD 자료를 BD 프로파일을 뒷받침하는 데 활용할 수 있다(5.7항 참조).

The test article administered in the nonclinical BD studies should be representative of the intended clinical GT product, taking into consideration the manufacturing process, important product characteristics (e.g., titre), and the final clinical formulation. In some situations, nonclinical BD data generated with a GT product consisting of the same vector intended for clinical use and a different therapeutic transgene or an expression marker gene (e.g., adeno-associated virus vector of the same serotype and promoter that directs expression of a fluorescent marker protein transgene) can be leveraged to support the BD profile (see Section 5.7).

4.3동물 종 또는 모델4.3. Animal Species or Model

BD 평가는 유전물질의 전달 및 발현을 뒷받침하는 생물학적으로 적절한 동물 종 또는 모델에서 수행하여야 한다(주 1). 선정 요인에는 GT 제품의 조직 친화성, 유전자 전달 효율, 표적 및 비표적 조직/세포에서의 이식유전자 발현에 대한 종 간 차이가 포함될 수 있다. 증식 가능 바이러스 벡터를 다루는 경우, 동물 종 또는 모델이 벡터 증식을 허용하는 것이 중요하다. 종, 성별, 연령, 생리적 상태(예: 건강한 동물 대 동물 질환 모델)가 BD 프로파일에 미치는 영향도 중요할 수 있다. 또한 해당 동물 종이 투여된 벡터 및/또는 발현산물에 대해 면역반응을 일으킬 가능성을 고려하여야 한다(5.3항 참조).

BD assessment should be conducted in a biologically relevant animal species or model that supports transfer and expression of the genetic material (Note 1). Selection factors can include species differences in tissue tropism of the GT product, gene transfer efficiency, and transgene expression in target and non-target tissues/cells. If working with a replication competent viral vector, it is important that the animal species or model be permissive to vector replication. The influence of species, sex, age, physiologic condition (e.g., healthy animal vs. animal disease model) on the BD profile can also be important. In addition, the potential for the animal species to mount an immune response against the administered vector and/or expression product should be considered (see Section 5.3).

4.4군 크기 및 동물의 성별4.4. Group Size and Sex of Animals

포괄적인 BD 평가를 뒷받침하는 충분한 자료를 얻기 위해, 미리 정한 각 검체 채취 시점마다 성별당(해당하는 경우) 적절한 수의 동물을 평가하여야 한다(주 2 참조). 3Rs 원칙에 따라 전체 동물 수는 여러 시험을 합산한 것일 수 있다. 각 시점에서 평가한 동물 수와, 해당하는 경우 여러 시험의 자료를 합산하여 사용한 것에 대해 타당성을 제시하여야 한다. 한 가지 성별만 평가하는 경우에도 타당성을 제시하여야 한다.

An appropriate number of animals per sex (as applicable) should be evaluated at each predetermined sampling time point to generate sufficient data that support comprehensive BD assessment (see Note 2). In keeping with the principles of the 3Rs, the total number of animals can be an aggregate from several studies. Justification should be provided for the number of animals evaluated at each time point, as well as the use of combined data from multiple studies, as applicable. Justification should also be provided when only one sex is evaluated.

4.5투여 경로 및 용량 수준 선정4.5. Route of Administration and Dose Level Selection

GT 제품의 ROA는 형질도입되는 세포 유형과 면역반응을 포함하여 BD 프로파일에 영향을 줄 수 있으므로, GT 제품은 가능한 한 의도한 임상 ROA로 투여하여야 한다(주 3 참조). 투여하는 GT 제품의 선정 용량 수준은 약리 및 독성 평가의 해석에 도움이 되도록 BD 프로파일을 적절히 특성분석할 수 있어야 한다. 평가하는 최고 용량 수준은 독성시험에서 예상되는 최대 용량 수준(보통 동물 크기, ROA/해부학적 표적 또는 GT 제품 농도에 의해 제한됨)이어야 한다. BD 평가의 용량 수준은 예상 최대 임상 용량 수준과 같거나 이를 초과하는 것이 중요하다. 그러나 독성시험에서 투여한 최고 용량 수준을 초과하여서는 안 된다.

The ROA of the GT product can affect the BD profile, including the cell types that are transduced and the immune response, and therefore, the GT product should be administered using the intended clinical ROA, as feasible (see Note 3). The selected dose levels of the administered GT product should provide adequate characterisation of the BD profile to aid in interpretation of the pharmacology and toxicology assessments. The highest dose level evaluated should be the expected maximum dose level in the toxicology studies (usually limited by animal size, ROA/anatomic target, or GT product concentration). It is important that the dose level for BD evaluation equate to or exceed the anticipated maximum clinical dose level. However, it should not exceed the highest dose level administered in the toxicology study.

4.6검체 채취4.6. Sample Collection

표적 및 비표적 조직과 체액의 검체 채취 절차는 오염 가능성을 최소화하도록 설계하여야 한다. 각 동물(부형제 대조물질을 투여받은 동물 및 GT 제품을 투여받은 동물)에서 얻은 검체의 적절한 보관과 검체 채취 순서의 기록을 포함하는 사전에 규정된 절차를 따르는 것이 중요하다. 비임상 BD 시험 중 검체 채취 시점은 적절한 시점에 걸쳐 GT 제품 수준의 시간에 따른 변화를 충분히 특성분석할 수 있도록 선정하여야 한다. 정상 상태 기간의 길이를 포괄적으로 파악하거나 지속성을 추정하기 위해, 해당하는 경우 추가 시점을 포함할 수 있다. 해당하는 경우 반복 투여 후 GT 제품 수준을 평가할 수 있는 시점을 포함하는 것을 고려하여야 한다.

The sample collection procedure for target and non-target tissues and biofluids should be designed to minimise the potential for contamination. It is important to follow a pre-specified process that includes appropriate retention of the samples obtained from each animal (those that received vehicle control and those administered the GT product), as well as documenting the order of sample collection. Sample collection time points during the nonclinical BD study should be selected to sufficiently characterise the time-related changes in GT product levels over appropriate time points. Additional time points can be included, as applicable, to comprehensively capture the length of the steady-state period or to estimate persistence. Inclusion of time points to permit evaluation of GT product levels after repeat administration should be considered, when applicable.

증식 가능 벡터의 경우, 검체 채취 시점은 관련 검체에서 벡터 증식에 따른 두 번째 최고 수준의 검출과 이후의 소실 단계도 포괄하여야 한다.

For replication competent vectors, sample collection time points should also cover the detection of the second peak level due to vector replication and the subsequent clearance phase in relevant sample(s).

채취 검체에는 다음 조직/체액 패널이 포함되어야 한다: 주사 부위, 생식선, 부신, 뇌, 척수(경부, 흉부 및 요부), 간, 신장, 폐, 심장, 비장 및 혈액. 이 패널은 벡터 유형/조직 친화성, 발현산물, ROA, 질환의 병태생리, 동물의 성별 및 연령과 같은 추가 고려사항에 따라 확대할 수 있다. 예를 들어 추가 조직/체액에는 말초신경, 배근신경절, 뇌척수액, 유리체액, 배액 림프절, 골수 또는 눈과 시신경이 포함될 수 있다. 최종 검체 채취 패널에 관한 결정은 GT 제품, 대상 임상 집단, ROA 및 기존 비임상 자료에 대한 이해를 바탕으로 하여야 한다.

The collected samples should include the following panel of tissues/biofluids: injection site(s), gonads, adrenal gland, brain, spinal cord (cervical, thoracic, and lumbar), liver, kidney, lung, heart, spleen, and blood. This panel can be expanded depending on additional considerations, such as vector type/tissue tropism, the expression product, ROA, disease pathophysiology, and animal sex and age. For example, additional tissues/biofluids can include peripheral nerves, dorsal root ganglia, cerebrospinal fluid, vitreous fluid, draining lymph nodes, bone marrow, or eyes and optic nerve. The decision as to the final sample collection panel should be guided by an understanding of the GT product, the target clinical population, the ROA, and existing nonclinical data.

채취한 검체에 대해 발현산물의 존재 여부도 분석할 수 있다. 이 평가에 관한 고려사항은 5.2항에 제시되어 있다.

Collected samples can also be analysed for the presence of the expression product. Considerations regarding this assessment are provided in Section 5.2.

5.특정 고려사항5. SPECIFIC CONSIDERATIONS

5.1분석 방법론5.1. Assay Methodologies

BD 프로파일을 평가하려면 조직/체액 내 GT 제품의 유전물질(DNA/RNA)의 양과, 적절한 경우 발현산물의 양을 정량하여야 한다. 현재는 확립된 핵산 증폭법(예: qPCR, 디지털 PCR 등)으로 투입 유전체 DNA 대비 벡터 유전체 및/또는 이식유전자 DNA/RNA를 정량하는 것이 시간 경과에 따른 조직/체액 내 GT 제품 검출의 표준으로 간주된다. 검체 내 세포 함량이 크게 달라지는 경우(예: 체액)에는 DNA/RNA 농도(예: copy number/ microL)를 사용할 수 있다. 분석법 개발의 일부로 간주되는 첨가 및 회수 실험을 수행하여 여러 조직/체액에서 표적 핵산 서열을 검출할 수 있음을 입증하여야 한다.

Evaluation of the BD profile necessitates quantifying the amount of genetic material (DNA/RNA) of the GT product in tissues/biofluids and, if appropriate, the expression product(s). Currently, quantitation of vector genome and/or transgene DNA/RNA relative to input genomic DNA by established nucleic acid amplification methods (e.g., qPCR, digital PCR, etc.) is considered the standard for detection of GT products in tissues/biofluids over the course of time. When cellular content varies significantly in a sample (e.g., biofluids), DNA/RNA concentration (e.g., copy number/ microL) can be used. Spike and recovery experiments, considered a part of assay development, should be performed to demonstrate the ability to detect the target nucleic acid sequence in different tissues/biofluids.

비임상 시험에서 벡터 및/또는 발현산물의 BD를 모니터링하기 위해 다른 기법을 사용할 수 있다. 이러한 기법에는 효소결합면역흡착분석(ELISA), 면역조직화학(IHC), 웨스턴 블롯, 제자리 혼성화(ISH), 유세포분석, 다양한 생체내 및 생체외 영상 기법, 그 밖의 발전 중인 기술이 포함되며 이에 한정되지 않는다. 방법의 성능 변수(예: 감도 및 재현성)를 포함하여, 방법론에 대한 포괄적인 설명과 사용한 기법의 타당성을 제시하는 것이 중요하다.

Other techniques can be used in nonclinical studies to monitor BD of a vector and/or the expression product(s). These include but are not limited to: enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), immunohistochemistry (IHC), western blot, in situ hybridisation (ISH), flow cytometry, various in vivo and ex vivo imaging techniques, and other evolving technologies. It is important to provide a comprehensive description of the methodology and the justification for the technique used, including the performance parameters (e.g., sensitivity and reproducibility) of the method.

5.2발현산물의 측정5.2. Measurement of Expression Products

GT 제품의 유전물질 정량이 일차적인 BD 평가이지만(5.1항 참조), 벡터 유전체 양성 조직/체액에서 발현산물의 수준을 측정하는 것은 GT 제품 투여 후 안전성 및 활성 프로파일의 특성분석에 기여할 수 있다. 이러한 평가의 수행 여부에 관한 결정은 위험 기반 접근법으로 판단하는, 해당 GT 제품에 필요한 비임상 BD 분석의 범위에 근거하여야 한다. 이 접근법에서는 조직/체액 내 GT 제품 수준 및 지속성, 대상 임상 집단, 벡터 및/또는 발현산물과 관련된 잠재적 안전성 우려를 고려할 수 있다.

While quantification of the genetic material of the GT product is the primary BD assessment (see Section 5.1), determination of the level of the expression product in vector genome positive tissues/biofluids can contribute to characterisation of the safety and activity profiles following GT product administration. Decisions regarding the conduct of such assessments should be based on the extent of nonclinical BD analyses needed for the GT product, which is determined using a risk-based approach. This approach can include consideration of the GT product levels and persistence in tissues/biofluids; the target clinical population; and potential safety concerns associated with the vector and/or the expression product.

5.3면역학적 고려사항5.3. Immunological Considerations

동물, 특히 비인간 영장류 및 그 밖의 비설치류 종에서 GT 제품에 대한 기존 면역은 BD 프로파일에 영향을 줄 수 있다. 비임상 시험에 포함하기 전에 동물의 벡터에 대한 기존 면역을 선별검사하는 것을 고려하여야 한다. 이러한 경우, 동물을 시험군에 무작위 배정하는 데 사용하는 비편향 방법에 이 측면을 반영하는 것이 중요하다.

Pre-existing immunity in animals, notably in non-human primates and other non-rodent species, against a GT product could affect the BD profile. Screening of animals for pre-existing immunity to the vector prior to inclusion in a nonclinical study should be considered. In such situations, it is important that this aspect is factored into the non-biased method used to randomise animals to study groups.

GT 제품 투여 후 GT 제품에 대한 세포매개 또는 체액성 면역반응이 일어날 수 있다. 이러한 반응으로 인해 유용한 정보를 주지 못하는 BD 프로파일이 나올 수 있다. 따라서 의뢰자는 BD 자료의 해석을 뒷받침하기 위해 면역원성 분석에 사용할 수 있도록 검체를 채취하는 것을 고려할 수 있다.

A cell-mediated or humoral immune response to the GT product can occur after administration of the GT product. These responses may result in a BD profile that is not informative. Therefore, the sponsor can consider collecting samples for possible immunogenicity analysis to support interpretation of the BD data.

BD 프로파일 평가만을 목적으로 동물을 면역억제하는 것은 권장되지 않는다. 그러나 제품 또는 종에 특유한 상황으로 면역억제가 정당화되는 경우에는 타당성을 제시하여야 한다.

Immunosuppression of animals for the sole purpose of evaluating the BD profile is not recommended. However, if product- or species-specific circumstances warrant immunosuppression, justification should be provided.

경우에 따라 이식유전자의 종 특이적 특성 때문에 동물이 발현산물에 대해 세포매개 또는 체액성 면역반응을 일으킬 수 있다. 이러한 경우 면역반응의 영향을 피하기 위해 종 특이적 오솔로그 이식유전자의 사용을 고려할 수 있다.

In certain cases, due to the species-specific nature of the transgene, the animal may mount a cell-mediated or humoral immune response to the expression product(s). If this occurs, use of a species-specific orthologous transgene can be considered to circumvent the effects of the immune response.

5.4생체외 유전자 변형 세포5.4. Ex vivo Genetically Modified Cells

생체외 유전자 변형 세포(즉, 생체외에서 형질도입/형질감염된 후 동물/사람 대상자에게 투여되는 세포)로 구성된 GT 제품의 BD 평가에 관한 고려사항에는 세포 유형, ROA, 그리고 발현산물 또는 유전자 변형 사건이 체내 세포의 예상 분포에 영향을 줄 가능성(예: 세포부착분자의 새로운 발현 또는 발현 변화)과 같은 요인이 포함되어야 한다. 또한 동물에서 이식편대숙주병이 발생하면 유전자 변형 사람 T 세포의 BD 평가 해석이 복잡해질 수 있다. 일반적으로 조혈 기원의 생체외 유전자 변형 세포는 전신 투여 후 광범위하게 분포할 것으로 예상되므로 BD 평가가 결정적으로 중요하지 않다. 표적 기관/조직으로의 분포가 예상되는 경우, 적절한 동물 종/모델에서 선택한 조직의 BD 평가를 고려하여야 한다.

Considerations for BD assessment of GT products that consist of ex vivo genetically modified cells (i.e., cells that are transduced/transfected ex vivo and then administered to the animal/human subject) should include factors such as the cell type, ROA, and the potential for the expression product or gene modification event to affect the expected distribution of the cells within the body (e.g., new or altered expression of cell adhesion molecules). In addition, the occurrence of graft versus host disease in animals can complicate interpretation of BD assessment of genetically modified human T cells. In general, BD assessment of ex vivo genetically modified cells of haematopoietic origin is not critical based on expected widespread distribution following systemic administration. If distribution to a target organ(s)/tissue(s) is expected, BD assessment of select tissues should be considered in appropriate animal species/models.

5.5생식선 조직에서의 BD 평가5.5 BD Assessment in Gonadal Tissues

대상 임상 집단이 한 가지 성별로 한정되지 않는 한(예: 전립선암 또는 자궁암 치료), 투여한 GT 제품에 대해 양성 모두의 생식선에서 BD 평가를 수행하는 것이 중요하다. 적절한 분석법(4.6항 및 5.1항 참조)으로 GT 제품 또는 그 유전물질의 지속성이 확인되지 않으면 추가 평가가 필요하지 않을 수 있다.

It is important to conduct BD assessment of the administered GT product in the gonads for both sexes unless the target clinical population is restricted to one sex (e.g., for the treatment of prostate cancer or uterine cancer). If the GT product or its genetic material does not indicate persistence by an appropriate analytical method (see Sections 4.6 and 5.1), further evaluation may not be necessary.

생식선에 GT 제품이 지속적으로 존재하면 동물의 생식세포(예: 난모세포, 정자) 또는 비생식세포계열 세포에서 GT 제품 수준을 측정하기 위한 추가 시험으로 이어질 수 있다. 이러한 자료와 그 밖의 요인(벡터 유형, 증식 능력, 삽입 가능성, 용량 수준, ROA 등)은 의도하지 않은 생식세포계열 삽입 또는 생식세포계열 세포 유전체 변형의 위험에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이 문제에 관한 보다 포괄적인 논의는 GT 벡터의 의도하지 않은 생식세포계열 삽입에 관한 2006년 ICH 고려사항 문서(2)를 참조한다.

Persistent presence of the GT product in the gonads can lead to additional studies to determine GT product levels in germ cells (e.g., oocytes, sperm) or non-germline cells in the animals. These data, as well as other factors (vector type, replication capacity, integration potential, dose level, ROA, etc.), can inform the risk of inadvertent germline integration or germline cell genome modification. Refer to the 2006 ICH Considerations document on inadvertent germline integration of GT vectors (2) for a more comprehensive discussion on this issue.

생식선 조직의 비생식세포계열 세포(예: 백혈구, 세르톨리 세포 또는 라이디히 세포)에서 GT 제품이 지속적으로 검출되면, 특히 해당 세포 유형이 성공적인 생식에 중요한 경우, 영향을 받은 비생식세포계열 세포의 기능에 미칠 수 있는 영향을 추가로 고려하여야 할 수 있다.

Persistent GT product detection in non-germline cells in gonadal tissues (e.g., leukocytes, Sertoli cells or Leydig cells) can warrant additional consideration of its potential effect on the function of the affected non-germline cells, particularly if the cell type is important to successful reproduction.

5.6추가 비임상 BD 시험의 계기5.6. Triggers for Additional Nonclinical BD Studies

제품 개발 중 다양한 상황에서 BD 평가를 위한 추가 시험 수행이 필요할 수 있다. 가능한 상황의 예는 다음과 같다:

During product development, various circumstances can necessitate conduct of additional studies for BD assessment. Examples of possible scenarios are provided below:

  • 임상 개발 프로그램의 중대한 변경, 예를 들어 ROA 변경, 시험한 최대 비임상 용량 수준을 크게 초과하는 GT 제품 용량 수준 증가, 투여 요법 변경, 당초 제안한 한 가지 성별 대신 양성을 모두 포함하는 다른 임상 적응증의 추가. 추가 BD 평가는 수행하는 추가 약리 및/또는 독성 시험에 포함할 수 있다.
  • 벡터 구조 또는 혈청형의 중대한 변경, 또는 분포나 이식유전자 발현의 변화를 초래할 수 있는 그 밖의 변형.
  • 최종 GT 제품 제형(예: 벡터의 조직 친화성을 바꿀 수 있는 첨가제의 추가) 또는 GT 제품의 관련 품질 특성(예: 유전자 전달 활성, 제품 역가)에 영향을 줄 수 있는 제조공정 변경. 제조 변경과 관련하여 고려할 그 밖의 요인에는 벡터 입자 크기, 응집 상태, 항원성, 그 밖의 숙주 성분(예: 혈청 인자)과의 상호작용 가능성이 포함된다.
  • A significant change in the clinical development programme, such as: a change in the ROA; an increase in the GT product dose level that significantly exceeds the maximum nonclinical dose level tested; changes in the dosing regimen; and inclusion of another clinical indication that includes both sexes instead of the originally proposed single sex. Additional BD assessment can be incorporated into any additional pharmacology and/or toxicology studies that are performed.
  • A significant change in the vector structure or serotype, or any other modifications that may result in changes in distribution or transgene expression.
  • Changes in the manufacturing process that can affect the final GT product formulation (e.g., addition of excipients that could alter vector tissue tropism) or relevant quality attributes of the GT product (e.g., gene transfer activity, product titre). Other factors to consider about manufacturing changes include vector particle size; aggregation state; antigenicity; and potential interaction with other host components (e.g., serum factors).

5.7대체 접근법에 관한 고려사항5.7. Considerations for Alternative Approaches

다른 임상 적응증을 뒷받침하기 위해 동일한 GT 제품으로 수행한 비임상 시험에서 얻은 기존 BD 자료로 충분할 수 있다. 그러나 용량 수준, 투여 요법, ROA 및 프로모터 변경과 같은 고려사항이 이 결정에 반영된다. 동일한 벡터 구조와 조직 친화성을 결정하는 그 밖의 특성을 가지되 이식유전자가 다른, 이전에 특성분석된 GT 제품으로 얻은 BD 자료도 추가 비임상 BD 시험의 면제를 뒷받침할 수 있다. 이 접근법에 대해 타당성을 제시하여야 한다.

Existing BD data obtained from nonclinical studies conducted with the same GT product in support of a different clinical indication can potentially suffice. However, considerations such as the dose level(s), dosing regimen, ROA, and change in promotor will factor into this decision. BD data obtained with a previously characterised GT product that has the same vector structure and other characteristics that determine its tissue tropism, but a different transgene, can also potentially support waiving an additional nonclinical BD study. Justification should be provided for this approach.

경우에 따라 임상 집단에서의 BD 프로파일에 관한 정보를 줄 수 있는 생물학적으로 적절한 동물 종이 존재하지 않는다. 예를 들어 벡터가 사람 세포의 표적 분자에 결합하지만 이 표적이 동물 세포에는 없는 경우이다. 이러한 상황에서는 해당 문제에 대한 포괄적인 논의와 비임상 BD 평가의 대체 접근법을 뒷받침하는 타당성을 제시하는 것이 중요하다.

In some cases, a biologically relevant animal species that can inform the BD profile in the clinical population does not exist. For example, when the vector binds to the target molecule on human cells but this target is absent on animal cells. In such circumstances, it is important to provide a comprehensive discussion of the issue and justification to support an alternative approach to evaluation of nonclinical BD.

6.비임상 BD 시험의 활용6. APPLICATION OF NONCLINICAL BD STUDIES

동물에 GT 제품을 투여한 후 BD 프로파일을 특성분석하는 것은 비임상 개발 프로그램의 핵심 구성요소이다. 비임상 BD 자료는 다양한 결과(의도한 결과 및 의도하지 않은 결과)와 투여한 GT 제품 간의 관계를 더 잘 이해할 수 있게 함으로써 시험 결과의 전반적인 해석에 기여한다. 동물에서 관찰된 결과가 유전물질(DNA/RNA) 및/또는 발현산물에 기인하는지를 판단하는 것은 사람에게 투여하기 전에 GT 제품의 잠재적 유익성:위해성 프로파일을 확인하는 데 반영된다.

Characterisation of the BD profile following administration of a GT product in animals is a critical component of a nonclinical development programme. The nonclinical BD data contribute to the overall interpretation of the study findings by enabling a better understanding of the relationship of various findings (desired and undesired) to the administered GT product. Attribution of observed findings in animals to the genetic material (DNA/RNA) and/or to the expression product(s) factor into ascertaining a potential benefit: risk profile of the GT product before administration in humans.

ROA, 용량 수준, 투여 요법 및 동물의 면역반응과 같은 요인을 바탕으로 BD 자료가 임상 집단과 얼마나 관련성이 있는지 고려하는 것이 중요하다. 이러한 자료는 투여 절차(즉, 대상자 간 투여 간격), 모니터링 계획 및 장기 추적 평가와 같은 최초 사람 대상 시험 및 후속 임상시험의 요소에도 정보를 제공할 수 있다.

It is important to consider the relevancy of the BD data to the clinical population based on factors such as the ROA, dose level(s), dosing regimen, and animal immune response. These data can also inform elements of a first-in-human trial and subsequent clinical trials, such as the dosing procedure (i.e., dosing intervals between subjects), the monitoring plan, and long-term follow-up assessment.

주NOTES

1. BD 평가에서 생물학적으로 적절한 종 또는 모델이란 사람과 유사한, 용량과 관련된 GT 제품 조직 분포 및 유전자 산물 발현 프로파일을 나타낼 것으로 예상되는 종 또는 모델을 말한다. 근거 자료는 조직 친화성을 결정하는 동일한 요소(예: 벡터 캡시드)와 해당 이식유전자 프로모터를 포함하여 동일한 벡터 구조로 구성된 GT 제품으로 수행한 이전 비임상 BD 시험, 임상시험 자료 또는 동료 심사를 거친 출판 문헌에서 얻을 수 있다. 근거 자료는 GT 제품이 유사한 공정으로 제조되었고 용량 수준 및 ROA가 의뢰자가 제안한 사용과 유사한 시험에서 얻은 것이어야 한다. 실험동물의 연령별 고려사항에 관해서는 ICH S11 가이드라인 부록 A에 종 간 기관 성숙에 관한 비교 정보가 제시되어 있다(3).

1. For BD assessment, a biologically relevant species or model is one which is anticipated to produce a profile of dose-related GT product tissue distribution and gene product expression similar to that in humans. Supporting data can be derived from prior nonclinical BD studies conducted with GT products composed of the same vector structure, including the same element that determines tissue tropism (e.g., vector capsid) and the transgene promoter of interest, clinical trial data, or peer-reviewed published literature. The supporting data should be from studies where the GT product has been manufactured by a similar process and in which the dose level and ROA are similar to the sponsors’ proposed use. For age-specific consideration in experimental animals, Appendix A of the ICH S11 guideline provides comparative information on organ maturation between species (3).

2. 일반적으로 성별/군/시점당 최소 설치류 5마리 또는 비설치류 3마리를 평가하는 것이 권장된다. 수/성별을 포함하여 동물 수에 대한 타당성을 제시하여야 한다.

2. In general, it is recommended that a minimum of 5 rodents or 3 non-rodents per sex/group/time point be evaluated. Justification for the number of animals, including number/sex should be provided.

3. 사용하는 각 전달 기구 시스템에 대해, 동물에 투여한 GT 제품의 부피와 용량 수준을 확인하는 자료를 제시하는 것이 중요하다. 이 정보는 그 결과로 얻은 BD 프로파일의 해석에 영향을 줄 수 있다. 임상시험에 새로운 전달 기구 시스템을 사용할 계획이라면, 해당 기구 시스템 또는 그 동등품으로 수행하는 약리 및/또는 독성 시험과 병행하여 BD 자료를 수집하는 것을 고려한다.

3. For each delivery device system used, it is important to provide data that verify the volume and dose level of the administered GT product in animals. This information can affect interpretation of the resulting BD profile. If a novel delivery device system is planned for use in clinical trials, consider collecting BD data in conjunction with the pharmacology and/or toxicology studies conducted with the device system or its equivalent.

용어 정의GLOSSARY

BDBD

생체분포.

Biodistribution.

발현산물Expression products

전달된 유전물질의 지시에 따라 세포 내에서 생성되는 RNA 및 단백질과 같은 분자.

Molecules such as RNA and protein, produced in the cells guided by the transferred genetic materials.

유전자치료제(GT 제품)Gene therapy (GT) products

전달된 유전물질의 발현(전사/번역)을 통해, 또는 사람 세포의 표적 유전체를 특이적으로 변경함으로써 효과를 나타내는 치료용 제품. 이 정의는 이 가이드라인의 목적을 위한 것이다.

Therapeutic products that mediate their effect by the expression (transcription/translation) of transferred genetic materials, or by specifically altering the target genome of human cells. This definition is for the purpose of this guideline.

유전자 전달Gene transfer

벡터를 이용하여 치료용 유전물질을 세포 내로 전달하는 것(예: 바이러스 벡터의 형질도입, 플라스미드의 형질감염).

Delivery of therapeutic genetic material into the cells using vectors (e.g., transduction for viral vectors and transfection for plasmids).

지속성Persistence

GT 제품에 급성 노출된 후 전달되거나 변형된 유전 서열이 숙주에 계속 존재하는 것으로, 유전 서열의 숙주 유전체 삽입, 유전체 편집 후의 결실·삽입 또는 그 밖의 변형, 이식유전자를 지닌 바이러스 벡터의 잠복 감염, 또는 에피솜 형태로 전달된 유전물질에 기인한다.

The continued presence of transferred or modified genetic sequences in the host after acute exposure to a GT product, due either to integration of the genetic sequence into the host genome, deletion, insertion, or otherwise modified following genome editing, to latent infection with the viral vector bearing the transgene, or to the transferred genetic material in episomal form.

ROAROA

투여 경로.

Route of administration.

조직 친화성Tissue tropism

GT 제품에서, 특정 벡터가 특정 조직(또는 세포) 군을 형질도입하거나 형질감염시키는 경향.

For GT products, the propensity of a given vector to transduce or transfect a distinct group of tissues (or cells).

이식유전자Transgene

세포 내에서 발현된 후 생물학적 활성을 부여하도록 의도되어 벡터에 의해 전달되는, 전사 또는 번역 활성이 있는 유전물질

Transcriptionally or translationally active genetic material transferred by a vector intended to confer biological activity following expression in cells

벡터Vectors

전사/번역 활성이 있는 치료용 유전물질 또는 숙주 유전체를 변경하기 위한 유전물질을 담고 있으며, 그 유전물질을 세포 내로 전달하도록 제조된 유전자치료 전달체 또는 운반체. 아데노바이러스 또는 아데노부속바이러스와 같은 유전적으로 변형된 바이러스와 플라스미드 및 유전자 변형 미생물과 같은 비바이러스성 벡터를 모두 포함하며, 유전물질 또는 유전자 편집 구성요소를 세포 내로 전달할 수 있는 표적 나노입자를 포함할 수 있다.

Gene therapy delivery vehicles or carriers, containing transcriptionally/translationally active therapeutic genetic material or genetic material to alter the host genome that is manufactured to transfer the genetic material into the cells. They include both genetically modified viruses, such as adenovirus or adeno-associated virus, and non-viral vectors, such as plasmids and gene modified microorganisms, and can include targeted nanoparticles which have the capability to transfer genetic materials or gene editing components to the cells.

참고문헌REFERENCES

  1. ICH Considerations: General Principles to Address Virus and Vector Shedding, Jun 2009.
  2. ICH Considerations: General Principles to Address the Risk of Inadvertent Germline Integration of Gene Therapy Vectors, Oct 2006.
  3. ICH Guideline S11: Nonclinical Safety Testing in Support of Development of Paediatric Pharmaceuticals, Apr 2020.

자주 묻는 질문

ICH S12는 어떤 가이드라인인가요?

유전자치료제를 투여한 뒤 벡터나 유전자가 몸 안 어디에, 얼마나, 얼마 동안 분포하는지 비임상에서 평가하는 방법을 정한 ICH 안전성 가이드라인입니다.

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