Назначение

Определить пользовательские требования к автономной FUZKK-утилите, которая принимает CSV-файл лабораторных данных, выполняет проверку по зашитым в код правилам и формирует LabWare-compatible JSON.

Область применения

Утилита предназначена для предварительной QC/QA-оценки, интеграционного тестирования, LIMS/LabWare flow и подготовки evidence trail. Окончательное решение остаётся за валидированной процедурой лаборатории и ответственным персоналом.

Пользователи

QC analyst, QA reviewer, CSV/validation engineer, LIMS/LabWare integration engineer, responsible laboratory specialist.

Пользовательские требования

1. Утилита должна запускаться без параметров и выводить самоописание, пример input.csv из GetDemoData() и demo evaluation для встроенного набора данных.
2. Утилита должна запускаться с двумя параметрами: input.csv output.json.
3. Утилита не должна читать input.csv и не должна писать output.json при запуске без параметров.
4. CSV должен читаться с CultureInfo.InvariantCulture для числовых значений.
5. Результат должен формироваться в LabWare-compatible JSON с Header, Samples, Results, Status, StatusCode, ErrorMessage, Description и DescriptionEN.
6. При PASS поле ErrorMessage должно быть пустой строкой.
7. Зашитые лимиты должны следовать приоритету: Ph. Eur. → British Pharmacopoeia / UK implementation → ЕАЭС / региональные требования → EMA/ICH/EU guidance → USP fallback.
8. Если точная монография неизвестна, применяются строгие стандартные API-лимиты: Assay 98–102%, total impurities ≤1.0%, individual impurity ≤0.5%, если это применимо к типу утилиты.
9. Для биопрепаратов и mAb-like продуктов должны учитываться агрегаты, стерильность и эндотоксины, если такие параметры релевантны назначению утилиты.
10. Если параметр может приходить в разных единицах, единица должна быть отдельным входным полем или явно отражаться в имени поля input.csv.

Входной CSV

BatchNumber,ProductName,Empty_Capsids_Percent,Partial_Capsids_Percent,Full_Capsids_Percent,Total_Particles_per_mL,Genome_Titer_GC_per_mL,Aggregates_Percent,Fragment_DNA_Percent
CGT-AAV-2026-001,AAV9-CNS-Gene,25.0,5.0,70.0,1.0E+13,7.5E+12,2.0,1.0
CGT-AAV-2026-002,AAV2-RPE65,40.0,10.0,50.0,5.0E+12,2.8E+12,3.5,2.0
CGT-AAV-2026-003,AAV8-FactorIX,15.0,3.0,82.0,2.0E+13,1.7E+13,1.0,0.5

Поля input.csv

Описание утилиты

AAV Empty/Full Capsid Ratio Checker — Анализатор соотношения пустых и полных капсидов AAV

AAV Empty/Full Capsid Ratio Checker — Анализатор соотношения пустых и полных капсидов AAV

ℹ️ Утилита анализирует профиль заполнения капсидов (AUC/HPLC/CE):
• Полные капсиды (≥60%)
• Пустые капсиды (≤30%)
• Частично заполненные (≤10%)
• Агрегаты (≤5%)

⚠️ КРИТИЧНО: Пустые капсиды вызывают иммунный ответ без терапевтического эффекта!
Соотношение Full/Empty определяет эффективность и безопасность дозы.

Использование:
AAVEmptyFullCapsidRatioChecker.exe → демо-режим (вывод в консоль)
AAVEmptyFullCapsidRatioChecker.exe input.csv output.json → оценка ваших данных

Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Empty_Capsids_Percent,Partial_Capsids_Percent,Full_Capsids_Percent,Total_Particles_per_mL,Genome_Titer_GC_per_mL,Aggregates_Percent,Fragment_DNA_Percent

Пример:
CGT-AAV-2026-001,AAV9-CNS-Gene,25.0,5.0,70.0,1.0E+13,7.5E+12,2.0,1.0

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Контроль соотношения капсидов критичен для генной терапии на основе AAV (Novartis, BioNTech, Oxford Biomedica):
• Только полные капсиды содержат терапевтический ген и доставляют его в ядро клетки
• Пустые капсиды конкурируют за рецепторы входа, снижая эффективность доставки полного вектора
• Пустые капсиды являются мощным иммуногеном, вызывая выработку нейтрализующих антител
• Процесс очистки (хроматография, ультрафильтрация) направлен на максимизацию доли полных капсидов

⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Полные капсиды ≥60% — стандарт качества для клинических партий
• Пустые капсиды ≤30% — лимит безопасности для снижения иммуногенности
• Частичные капсиды ≤10% — контроль качества упаковки генома
• Агрегаты ≤5% — предотвращение эмболии и иммунных реакций
• Соотношение GC/VP (геномные копии/вирусные частицы) должно коррелировать с % Full

Ключевые особенности утилиты:
• Анализ данных аналитического ультрацентрифугирования (AUC) или капиллярного электрофореза (CE)
• Расчет соотношения Full/Empty/Partial
• Оценка чистоты препарата от агрегатов
• Корреляция физического титра (частицы) и функционального (геномные копии)

Критические параметры:
• Полные капсиды: ≥60%
• Пустые капсиды: ≤30%
• Частичные капсиды: ≤10%
• Агрегаты: ≤5%

💡 Советы по использованию:
1. Используйте AUC-SV (sedimentation velocity) как золотой стандарт для разделения форм
2. Для рутинного контроля применяйте HPLC-MALS или CE-SDS
3. Высокий уровень пустых капсидов может указывать на проблемы с экспрессией плазмиды при производстве
4. Сравнивайте соотношение Full/Empty разных серий для мониторинга стабильности процесса
5. Учитывайте, что разные серотипы AAV могут иметь разные профили миграции

⚠️ Особенность: В отличие от традиционных вакцин, где важна концентрация антигена, в генной терапии AAV критична именно "плотность упаковки". Препарат с высоким общим титром, но низким % Full, будет неэффективен и опасен. Утилита помогает оптимизировать процесс downstream purification.

Трассируемость и ограничения

• URS используется как исходный документ для functional specification, CSV review и последующей CSV/validation работы.
• Документ не является заменой утверждённой фармакопейной монографии, валидированного метода или внутренней спецификации продукта.
• Для product-specific лимитов приоритет имеет утверждённая спецификация заказчика.

Функциональная спецификация описывает поведение автономной консольной утилиты FUZKK, формат входных данных, алгоритм оценки и структуру выходного JSON.

Функциональный поток

1. Main() проверяет количество аргументов.
2. Если аргументов нет: PrintHello() выводит описание и встроенный пример input.csv, затем RunDemoEvaluation() выполняет Evaluate() по GetDemoData() и печатает demo JSON.
3. Если передано два аргумента: RunWithFiles(input.csv, output.json) читает CSV, выполняет Evaluate() по каждой строке и записывает LabWare-compatible JSON.
4. LoadData() использует CultureInfo.InvariantCulture и не должен вызываться в no-args режиме.
5. Evaluate() возвращает именованный кортеж с BatchNumber, ProductName, Parameters, CriticalFailCount, WarningCount, Recommendation и RecommendationEN.
6. GetIssues() формирует сообщения для ErrorMessage при WARNING/FAIL.

Правила оценки

• PASS: CriticalFailCount = 0 и WarningCount = 0.
• WARNING: CriticalFailCount = 0 и WarningCount > 0.
• FAIL: CriticalFailCount > 0.
• ERROR: исключение при чтении или обработке данных.
• ErrorMessage остаётся пустым при PASS.
• Лимиты зашиты в Program.cs; внешняя конфигурация лимитов не требуется.

Ввод и поля

BatchNumber,ProductName,Empty_Capsids_Percent,Partial_Capsids_Percent,Full_Capsids_Percent,Total_Particles_per_mL,Genome_Titer_GC_per_mL,Aggregates_Percent,Fragment_DNA_Percent
CGT-AAV-2026-001,AAV9-CNS-Gene,25.0,5.0,70.0,1.0E+13,7.5E+12,2.0,1.0
CGT-AAV-2026-002,AAV2-RPE65,40.0,10.0,50.0,5.0E+12,2.8E+12,3.5,2.0
CGT-AAV-2026-003,AAV8-FactorIX,15.0,3.0,82.0,2.0E+13,1.7E+13,1.0,0.5

Выходной JSON

{
  "Header": {
    "UtilityName": "AAV_Empty_Full_Capsid_Ratio_Checker",
    "Version": "1.0.0",
    "Timestamp": "UTC",
    "InstrumentID": "FUZKK-QC-WORKSTATION",
    "OperatorID": "Admin"
  },
  "Samples": [
    {
      "SampleID": "from BatchNumber",
      "BatchNumber": "from CSV",
      "ProductName": "from CSV",
      "TestName": "utility-specific test",
      "AnalysisCode": "utility-specific code",
      "Status": "PASS | WARNING | FAIL | ERROR",
      "StatusCode": "1 | 2 | 0 | -1",
      "ErrorMessage": "",
      "Description": "Russian recommendation",
      "DescriptionEN": "English recommendation",
      "Results": [
        {
          "ParameterName": "parameter",
          "ResultValue": 0.0,
          "UnitOfMeasure": "unit",
          "SpecificationLimit": "limit",
          "IsWithinSpec": true
        }
      ]
    }
  ]
}