Конкурс
"Цільова доставка
редактора геному"

Відкриття технології редагування геному CRISPR значно розширило можливості лікування хвороб. Проте безпечна та ефективна доставка компонентів для редагування геному виявилася складним завданням. Відсутність відповідних можливостей програмування є ключовим обмежуючим фактором для успішного масштабування цієї технології. Різні підходи до доставки, включно з наведеними нижче, потенційно можуть задовольнити потребу в націлюванні на тканини та/або клітини для просування цих технологій на клінічний рівень. На сьогодні ліпідні наночастки (ЛНЧ) є найбільш добре вивченими невірусними системами адресної доставки. Вони спеціалізуються на інкапсулюванні нуклеїнових кислот та можуть бути змінені за допомогою лігандів для покращення специфічності доставки. У порівнянні з іншими синтетичними полімерними наночастинками, ЛНЧ мають кращу біосумісність і нижчий рівень токсичності. Наразі печінка є найбільш ефективним органом-мішенню для терапії на основі ЛНЧ. Однак через низьку ефективність доставки до первинних клітин та в експериментах in vivo на тваринах ефективність редагування ЛНЧ ще не відповідає клінічним вимогам у позапечінкових тканинах. Після ЛНЧ наночастки на основі полімерів (ПНЧ) є засобами доставки, що використовуються найчастіше. ПНЧ мають низку переваг порівняно з ЛНЧ, оскільки їх легше виробляти, їх легко змінювати, і вони мають меншу швидкість циркуляції. Неорганічні наночастинки також здобувають популярності як носій для механізмів на основі CRISPR завдяки їх здатності модифікуватися та їхньої ефективності як носія для нуклеїнових кислот і малих молекул. Інші біоінспіровані носії доставки, такі як екзосоми, ліпосомальні системи доставки ліків, носії антитіл/білків, вірусоподібні частинки, такі як бактеріофаги та наноботи, продемонстрували потенціал, але, як і раніше, значною мірою недостатньо використовуються в галузі доставки геномних редакторів.

Вимоги до рішення

Рішення мають бути високоефективною та програмованою системою доставки механізму редагування геному, який може націлюватися на певні тканини (клітини, типи та/або органи). Рішення повинні бути такими, що їх можна запрограмувати на доставку принаймні до трьох окремих і різних клітин, типів тканин та/або органів, а також можливість доставки та редагування має бути не менш ефективною, ніж існуючі. Оптимальним було б рішення, яке є простим у виробництві, низької вартості, з можливістю масштабування та яке має прийнятний профіль безпеки. Рішення, які пропонують використання вірусів та вірусоподібних систем або частинок, мають базуватися на реальних умовах, відповідати критеріям та демонструвати розуміння того, яким чином систему доставки можна модифікувати, щоб вона була програмованою та спроможною націлюватися на різні тканинні мішені (клітини, типи, та/або органи). Рішення буде оцінюваися за тим, якою мірою воно відповідає критеріям.

Рішення з можливістю програмування, які спрямовані лише на цілі центральної нервової системи (ЦНС), слід подавати в межах цільової області 2. Рішення, які відповідають вимогам для цільової області 2, але також можуть бути запрограмовані для націлювання на органи, не пов’язані з мозком, можна подавати на розгляд в обох цільових областях, хоча одна команда та/або організація з одним рішенням, яке відповідає вимогам для обох цільових областей, мають право на отримання лише одного призу. Команда та/або організація може мати право на отримання кількох призів за кілька рішень, надісланих до однієї або обох цільових областей, за умови, що рішення якісно відрізняються.

Щоб мати високу конкурентоспроможність в цьому конкурсі, рішення повинні:

Рішення мають:

Крім того, рішення можуть:

Гематоенцефалічний бар'єр (ГЕБ) складається з ендотеліальних клітин у судинах мозку, а також спеціалізованих гліальних клітин (астроцитів), що оточують кровоносні судини мозку. ГЕБ запобігає потраплянню небажаних речовин у позаклітинну рідину центральної нервової системи. Враховуючи життєво важливе значення функції мозку, необхідно ретельно контролювати приплив та відтік біологічних речовин для належного функціонування центральної нервової системи. Одним з практичних наслідків ГЕБ є те, що він також блокує поглинання багатьох фармацевтичних препаратів, у тому числі білків та нуклеїнових кислот. Це перешкоджає розробці методів лікування захворювань, пов'язаних із мозком. Таким чином, ефективна технологія доставки механізмів редагування геному через гематоенцефалічний бар'єр до значної частини клінічно значущих типів клітин головного мозку матиме широке значення для лікування багатьох нейрогенетичних захворювань.

Вимоги до рішення

Рішення для цільової області 2 мають бути високоефективними невірусними системами доставки, які здатні перетинати гематоенцефалічний бар'єр і доставляти механізми редагування геному до значної частини клінічно значущих типів клітин у головному мозку.

Щоб мати високу конкурентоспроможність в цьому конкурсі, рішення повинні:

Рішення мають також мати такі бажані властивості: