Glycogen storage disease type III (GSDIII) is a rare inborn error of metabolism affecting liver, skeletal muscle, and heart due to mutations of the AGL gene encoding for the glycogen debranching enzyme (GDE). No curative treatment exists for GSDIII. The 4.6 kb GDE cDNA represents the major technical challenge toward the development of a single recombinant adeno-associated virus–derived (rAAV-derived) vector gene therapy strategy. Using information on GDE structure and molecular modeling, we generated multiple truncated GDEs. Among them, an N-terminal–truncated mutant, ΔNter2-GDE, had a similar efficacy in vivo compared with the full-size enzyme. A rAAV vector expressing ΔNter2-GDE allowed significant glycogen reduction in heart and muscle of Agl^–/– mice 3 months after i.v. injection, as well as normalization of histology features and restoration of muscle strength. Similarly, glycogen accumulation and histological features were corrected in a recently generated Agl^–/– rat model. Finally, transduction with rAAV vectors encoding ΔNter2-GDE corrected glycogen accumulation in an in vitro human skeletal muscle cellular model of GSDIII. In conclusion, our results demonstrated the ability of a single rAAV vector expressing a functional mini-GDE transgene to correct the muscle and heart phenotype in multiple models of GSDIII, supporting its clinical translation to patients with GSDIII.

Limb-Girdle Muscular Dystrophy R9 (LGMDR9) is a dystroglycanopathy caused by Fukutin-related protein (FKRP) defects leading to the deficiency of α-DG glycosylation, essential to membrane integrity. Recombinant adeno-associated viral vector (rAAV) gene therapy offers great therapeutic promise for such neuromuscular disorders. Pre-clinical studies have paved the way for a phase 1/2 clinical trial aiming to evaluate the safety and efficacy of FKRP gene therapy in LGMDR9 patients. To demonstrate product activity, quality, and consistency throughout product and clinical development, regulatory authorities request several quality controls, including a potency assay aiming to demonstrate and quantify the intended biological effect of the gene therapy product. In the present study, we generated FKRP knock-out (KO) cells fully depleted of α-DG glycosylation using CRISPR-Cas9 to assess the functional activity of a rAAV-FKRP gene therapy. We then developed a high-throughput On-Cell-Western methodology to evaluate the restoration of α-DG glycosylation in KO-FKRP cells and determine the biological activity of the FKRP transgene. The determination of the half maximal effective concentration (EC₅₀) provides a method to compare the rAAV-FKRP batch using a reference standard. The generation of KO-FKRP muscle cells associated with the high-throughput On-Cell-Western technique may serve as a cell-based potency assay to assess rAAV-FKRP gene therapy products.

Host cell proteins (HCPs) are process-related impurities in recombinant adeno-associated virus (rAAV) gene therapy products and are monitored as critical quality attributes. We assessed residual proteins to evaluate the impact of serotype and downstream processing, as well as to benchmark the performance of orthogonal analytical methods. Four AAV serotypes—AAV8, C8-R5#704, AAV9, and LICA1—encoding the same GFP transgene were produced under an identical upstream protocol; in-process and drug substance (DS) samples were analyzed by commercial, in-house ELISAs and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) methods. Purification efficiently reduced the HCP burden, and no serotype-specific HCP signature was evidenced. In contrast, the purification design was the primary driver of the residual profile: a dual-step chromatography (affinity followed by mixed mode) reduced the number of detectable HCPs by half and decreased their relative abundance compared with single-step affinity capture. Several proteins persisted across batches and purification processes, suggesting protein-capsid interactions that may limit clearance. Furthermore, plasmid-derived proteins—including AAV replicase (Rep) isoforms and adenoviral proteins—were detected in DS following single-step purification and were largely removed by the second chromatographic step. These findings highlight the importance of orthogonal analytical methods for comprehensive impurity profiling and support risk-based process optimization to minimize residual proteins and ensure consistent, safe rAAV products.

La dengue est une maladie virale endémique dans les pays tropicaux. Bénigne dans sa forme classique (FC), elle peut être redoutable lors de complications associées à sa forme sévère (FS). Actuellement, l’établissement du pronostic d’évolution vers une dengue sévère est peu fiable. Afin d’identifier des marqueurs précoces d’évolution vers une forme sévère, une étude de caractérisation différentielle de plasmas FC et FS prélevés précocement, a été effectuée par différentes approches de protéomique. La protéine non-structurale NS1 est une des protéines virale associée à la pathogénicité. Une méthode de profilage des plasma utilisant la technologie SELDI-TOF/MS (Surface Enhanced Laser Desorption Ionization-Time of Flight/Mass Spectrometry) couplée à un anticorps monoclonal anti-NS1 a été utilisée afin d’identifier les ligands de cette protéine. La protéine NS1 a été détectée spécifiquement dans des plasmas de patients dengue. Aucun partenaire de la NS1 n’a pu être identifié. La méthode peut néanmoins être utilisée pour sérotyper les échantillons.Une analyse différentielle en ICPL (Isotope Coded Protein Labelling) des protéines plasmatiques de patients FC ou FS a permis d’identifier trois marqueurs potentiellement liés la sévérité de la maladie qui ont été validés en ELISA. La synthèse du virus mettant en jeu des partenaires cellulaires, le viroprotéome associé à chaque pathologie a été caractérisé par LC-MS/MS. Une méthode de purification du virus de la dengue a préalablement été mise au point sur un modèle in vitro. Cette méthode a ensuite été appliquée sur des pools de plasmas de patients prélevés en phase virémique. Des protéines virales ainsi que des protéines de l’hôte potentiellement associées aux virus ont été identifiées. Après analyse, une « empreinte » mettant en jeux des voies canoniques spécifiques a pu être déterminée pour les FS. Des ELISA ont été réalisés afin de valider le différentiel d’expression sur un choix de protéines.Au-delà de l’identification d’outils susceptibles d’aider les praticiens à poser un pronostic, ces études s’inscrivent dans la compréhension des mécanismes complexes qui sous-tendent le passage d’une FC à une FS.