Odkritje tehnologije za urejanje genoma CRISPR je znatno povečalo možnosti zdravljenja bolezni. Vendar se je varna in učinkovita dostava komponent za urejanje genoma izkazala za velik izziv. Trenutno pomanjkanje posebnega programiranja je ključni omejujoči dejavnik za uspešno nadgradnjo te tehnologije. Obstaja več pristopov k dostavi, med drugim tiste navedene spodaj, ki bi lahko ustrezale potrebi po ciljanju tkiv in/ali celic, da bi se ta tehnologija lahko uvedla v klinično prakso. Trenutno so najbolj raziskovani nevirološki sistemi za ciljno dostavo lipidni nanodelci (LND). Specializirani so za zajemanje nukleidnih kislin in se lahko spremenijo z ligandi za izboljšanje natančnosti dostave. V primerjavi z drugimi sintetičnimi polimernimi nanodelci so LND bolje bio-kompatibilni in manj toksični. Trenutno so jetra najbolj učinkovito ciljani organ za terapije na podlagi LNP. Vendar dostavna učinkovitost LND zaradi nizke dostavne učinkovitosti pri primarnih celicah ter in vivo preskušanja na živalih, še ne izpolnjuje kliničnih zahtev za zunaj-hepatična tkiva. Poleg LND je med najbolj uporabljenimi dostavnimi mehanizmi tudi nanodelci na podlagi polimerov (PNP). PNP imajo več prednosti pred LND, ker jih je lažje izdelovati, preprosto spremeniti in bolje cirkulirajo. Tudi anorganski nanodelci postajajo čedalje bolj priljubljen mehanizem za mehanizme na podlagi CRISPR, ker se lahko spremenijo in ker so učinkoviti kot nosilci nukleidnih kislin ter majhnih molekul. Drugi biološko navdahnjeni dostavni mehanizmi, na primer eksosomi, liposomalni dostavni sistemi za zdravila, nosilci protiteles/proteinov, virusom podobni delci kot so bakteriofagi in nanoboti, imajo določen potencial, vendar se na področju dostave urejevalnika genoma v glavnem malo uporabljajo.
Pogoji za rešitve
Rešitev mora biti zelo učinkovit in programabilen dostavni sistem za dostavo mehanizma za urejanje genoma, ki lahko cilja določena tkiva (celice, vrste in/ali organe). Rešitve mora biti mogoče programirati za dostavo v vsaj tri različne celice, vrste tkiv in/ali organe ter z zmogljivostjo dostave in urejanja, ki je vsaj tako učinkovita kot sedanje stanje tehnike. Optimalna rešitev bi bila enostavna za izdelavo, poceni, razširljiva in z razumnim varnostnim profilom. Rešitve, ki predlagajo viruse in virusom podobne sisteme ali delce, morajo to področje nadgraditi in izpolnjevati merila, ki dokazujejo popolno razumevanje, kako je mogoče dostavni sistem spremeniti tako, da je programabilen in lahko cilja na različne tkivne cilje (celice, vrste in/ali organe). Rešitev bo ocenjena glede na to, kako dobro izpolnjuje merila.
Programirljive rešitve, ki ciljajo samo na cilje osrednjega živčevja (CNS), je treba predložiti v okviru ciljnega področja 2. Rešitve, ki izpolnjujejo pogoje za ciljno področje 2, vendar jih je mogoče programirati tudi za ciljne organe, ki niso v možganih, se lahko predložijo v obravnavo na obeh ciljnih področjih, vendar je posamezna ekipa in/ali subjekt z eno rešitvijo, ki izpolnjuje zahteve obeh ciljnih področij, upravičen le do ene nagrade. Ekipa in/ali subjekt sta lahko upravičena do več nagrad za več rešitev, predloženih za eno ali obe ciljni področji, če se rešitve vsebinsko razlikujejo.
Če želite biti zelo konkurenčni v tem izzivu, morajo rešitve :
Biti take, ki se lahko programirajo, in ciljajo vsaj tri različne vrste celic, vrst tkiv in/ali organov.
Biti zmožne dostaviti urejevalnik in izkazati dostavo in urejanje, ki je vsaj tako učinkovito kot trenutno objavljene učinkovitosti za različna predlagana ciljna tkiva (celice, vrste in/ali organi).
Imeti znan biološki mehanizem za programiranje: jasno razmerje med tem, kaj je bilo storjeno za spremembo tehnologije za dostavo različnim ciljnim tkivom (celice, vrste in/ali organi) in kako je to povezano z osnovno biologijo in/ali biokemijo sistema.
Opravljene morajo biti študije, ki izkazujejo biodistribucijo in pot metode vstavljanja/dostave.
Izkazati uspešno dostavo in urejanje pri velikih živalih prek neodvisnega ocenjevanja, ki ga podpira NIH.
Izkazan mora biti varnostni profil v eksperimentalnih modelih, ki je skladen z drugimi sistemi za dostavo genske terapije/genskega urejanja za humano uporabo.
Rešitve je treba:
Ciljati več kot eno vrsto tkiva/organa.
Biti po pristopu inovativne.
Poleg tega lahko rešitve :
Izkazati tržni potencial, konkurenčno prednost ali potencial za izpolnjevanje še neizpolnjenih medicinskih potreb.
Biti zmožne proizvodnje na način, ki je nadgradljiv in stroškovno učinkovit.