Sasaran Cabaran
Penghantaran Editor
Genome

Penemuan teknologi penyuntingan genom CRISPR telah banyak meningkatkan potensi untuk merawat penyakit. Walau bagaimanapun, menyampaikan komponen penyuntingan genom dengan selamat dan berkesan telah terbukti mencabar. Kekurangan kebolehprograman khusus semasa adalah faktor pengehad utama untuk menskalakan teknologi ini dengan jayanya. Pelbagai pendekatan penyampaian, termasuk tetapi tidak terhad kepada yang di bawah, berpotensi memenuhi keperluan untuk menyasarkan tisu dan/atau sel untuk memajukan teknologi ini ke dalam klinik. Sehingga kini, nanopartikel lipid (LNPs) adalah sistem penghantaran sasaran bukan virus yang paling banyak dikaji. Ia khusus untuk membungkus asid nukleik dan boleh diubah dengan ligan untuk meningkatkan kekhususan penghantaran. Berbanding dengan nanopartikel polimer sintetik lain, LNP mempunyai biokompatibiliti yang lebih baik dan tahap ketoksikan yang lebih rendah. Pada masa ini, hati adalah organ sasaran yang paling cekap untuk terapeutik berasaskan LNP. Walau bagaimanapun, disebabkan kecekapan penghantaran yang rendah kepada sel primer dan dalam eksperimen haiwan in vivo, kecekapan penyuntingan LNP masih belum memenuhi keperluan klinikal dalam tisu ekstra-hepatik. Selepas LNP, nanopartikel berasaskan polimer (PNP) adalah kenderaan penghantaran yang paling banyak digunakan. PNP menawarkan beberapa faedah berbanding LNP kerana ia lebih mudah untuk dihasilkan, boleh diubah dengan mudah dan telah memperbaik masa peredaran. Nanopartikel bukan organik juga semakin popular sebagai kenderaan untuk jentera berasaskan CRISPR kerana keupayaannya untuk diubah suai dan keberkesanannya sebagai pembawa asid nukleik dan molekul kecil. Kenderaan penghantaran berinspirasikan bio lain seperti eksosom, sistem penyampaian ubat liposom, pembawa antibodi/protein, zarah seperti virus seperti bacteriophages dan nanobots telah menunjukkan potensi tetapi masih kurang digunakan dalam bidang penghantaran editor genom.

Keperluan Penyelesaian

Penyelesaian mestilah sistem penghantaran yang sangat cekap dan boleh diprogramkan untuk menghantar jentera penyuntingan genom yang boleh menyasarkan tisu tertentu (sel, jenis dan/atau organ). Penyelesaian mesti boleh diprogramkan untuk dihantar kepada sekurang-kurangnya tiga sel, jenis tisu dan/atau organ yang berbeza serta dengan keupayaan penghantaran dan penyuntingan yang sekurang-kurangnya sama cekap dengan keadaan terkini. Penyelesaian yang optimum adalah mudah untuk pembuatan, kos rendah, berskala dan mempunyai profil keselamatan yang munasabah. Penyelesaian yang mencadangkan virus dan sistem atau zarah seperti virus mesti dibina di atas lapangan dan memenuhi kriteria yang menunjukkan pemahaman penuh tentang cara sistem penghantaran boleh diubah suai supaya ia boleh diprogramkan dan boleh menyasarkan pelbagai sasaran tisu yang berbeza (sel, jenis, dan/atau organ). Penyelesaian akan dinilai berdasarkan sejauh mana ia memenuhi kriteria.

Penyelesaian boleh diprogramkan yang hanya menyasarkan sasaran sistem saraf pusat (CNS) hendaklah diserahkan di bawah Kawasan Sasaran 2. Penyelesaian yang memenuhi keperluan untuk Kawasan Sasaran 2 tetapi juga boleh diprogramkan untuk menyasarkan organ bukan otak boleh dikemukakan untuk dipertimbangkan dalam kedua-dua Sasaran Kawasan, walaupun satu pasukan dan/atau entiti dengan penyelesaian tunggal yang memenuhi keperluan kedua-dua Kawasan Sasaran hanya layak untuk satu hadiah. Pasukan dan/atau entiti mungkin layak untuk berbilang hadiah untuk berbilang penyelesaian yang diserahkan kepada salah satu atau kedua-dua Kawasan Sasaran, asalkan penyelesaiannya berbeza secara kualitatif.

Untuk menjadi sangat berdaya saing dalam Cabaran ini, penyelesaian mestilah:

Penyelesaian hendaklah:

Selaian itu, penyelesaian boleh:

Rintangan darah-otak (BBB) ​​terdiri daripada sel endothelial dalam vaskular otak, serta sel glial khusus (astrocytes) yang mengelilingi saluran darah di otak. BBB menghalang bahan yang tidak diingini daripada memasuki cecair ekstrasel sistem saraf pusat. Memandangkan kepentingan penting fungsi otak, adalah penting bahawa kemasukan dan pengeluaran bahan biologi dikawal dengan teliti untuk sistem saraf pusat berfungsi dengan sewajarnya. Satu akibat praktikal BBB ialah ia juga menghalang pengambilan banyak farmaseutikal, termasuk protein dan asid nukleik. Ini menghalang perkembangan rawatan untuk penyakit berkaitan otak. Oleh yang demikian, teknologi yang berkesan untuk menyampaikan jentera penyuntingan genom merentasi rintangan darah-otak kepada sebahagian besar jenis sel otak yang berkaitan secara klinikal akan mempunyai implikasi yang luas untuk rawatan banyak penyakit neurogenetik.

Keperluan Penyelesaian

Penyelesaian untuk Kawasan Sasaran 2 mestilah sangat cekap, sistem penghantaran non-viral yang mampu melintasi BBB untuk menghantar jentera penyuntingan genom kepada sebahagian besar jenis sel yang berkaitan secara klinikal dalam otak.

Untuk menjadi sangat berdaya saing dalam Cabaran ini, penyelesaian mestilah:

Penyelesaian hendaklah juga mempunyai ciri-ciri yang diingini ini: