การแข่งขัน Targeted Genome
Editor Delivery

การค้นพบเทคโนโลยีการแก้ไขจีโนม CRISPR ได้เพิ่มศักยภาพในการรักษาโรคเป็นอย่างมาก อย่างไรก็ตาม การส่งมอบส่วนประกอบการแก้ไขจีโนมอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่ท้าทาย การขาดความสามารถในการตั้งโปรแกรมเฉพาะในปัจจุบันนั้นเป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญสำหรับการยกระดับเทคโนโลยีนี้ให้ประสบความสำเร็จ วิธีการจัดส่งที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเฉพาะวิธีการด้านล่างดังต่อไปนี้ อาจตอบสนองความต้องการในการกำหนดเนื้อเยื่อและ/หรือเซลล์เป้าหมายเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีเหล่านี้ทางคลินิก จนถึงปัจจุบัน อนุภาคนาโนของไขมัน (LNP) เป็นระบบการนำส่งเป้าหมายที่ไม่ใช่ไวรัสที่ได้รับการศึกษาอย่างดีที่สุด อนุภาคนาโนของไขมันนั้นมีความเชี่ยวชาญในการห่อหุ้มกรดนิวคลีอิกและสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยลิแกนด์เพื่อปรับปรุงความจำเพาะในการนำส่ง เมื่อเปรียบเทียบกับอนุภาคนาโนพอลิเมอร์สังเคราะห์อื่นๆ LNP มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีกว่าและระดับความเป็นพิษต่ำกว่า ปัจจุบัน ตับเป็นอวัยวะเป้าหมายที่มีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับการรักษาด้วยวิธี LNP อย่างไรก็ตาม เนื่องจากประสิทธิภาพการนำส่งไปยังเซลล์ปฐมภูมิและในการทดลองในสัตว์นั้นมีระดับต่ำ ประสิทธิภาพการแก้ไขของ LNP จึงยังไม่เป็นไปตามข้อกำหนดทางคลินิกในเนื้อเยื่อนอกตับ หลังจากมีวิธี LNP ต่างๆ แล้ว อนุภาคนาโนพอลิเมอร์ (PNP) เป็นพาหนะนำส่งที่ใช้มากที่สุด PNP ให้ประโยชน์หลายประการเหนือ LNP เนื่องจากผลิตได้ง่ายกว่า สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่าย และมีเวลาในการไหลเวียนดีขึ้น อนุภาคนาโนอนินทรีย์ยังได้รับความนิยมในฐานะพาหนะสำหรับ CRISPR เนื่องจากความสามารถในการดัดแปลงและประสิทธิภาพในการเป็นตัวพากรดนิวคลีอิกและโมเลกุลขนาดเล็ก พาหนะนำส่งที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพอื่นๆ เช่น เอ็กโซโซม, ระบบนำส่งยาด้วย ไลโปโซม, ตัวพาแอนติบอดี/โปรตีน, อนุภาคคล้ายไวรัส เช่น แบคเทอริโอเฟจและนาโนบอทที่แม้จะได้แสดงศักยภาพแล้ว แต่ก็ยังไม่ถูกใช้งานมากเท่าที่ควรในการนำส่งตัวแก้ไขจีโนม

ข้อกำหนดของโซลูชัน

โซลูชั่นจะต้องเป็นระบบการนำส่งที่มีประสิทธิภาพสูงและสามารถตั้งโปรแกรมได้เพื่อส่งมอบตัวแก้ไขจีโนมที่สามารถกำหนดเป้าหมายเนื้อเยื่อเฉพาะ (เซลล์ ชนิด และ/หรืออวัยวะ) โซลูชั่นจะต้องสามารถตั้งโปรแกรมเพื่อนำส่งไปยังเซลล์ ประเภทเนื้อเยื่อ และ/หรืออวัยวะที่แตกต่างกันและไม่เหมือนกันอย่างน้อยสามเซลล์ ประเภทของเนื้อเยื่อ และ/หรืออวัยวะ และมีความสามารถในการนำส่งและแก้ไข อย่างน้อยก็มีประสิทธิภาพเท่ากับที่ทันสมัยในปัจจุบัน ทางออกที่ดีที่สุดคือการผลิตที่ตรงไปตรงมา ต้นทุนต่ำ ปรับขนาดได้ และมีโปรไฟล์ด้านความปลอดภัยที่สมเหตุสมผล โซลูชันที่นำเสนอไวรัสและระบบหรืออนุภาคที่คล้ายไวรัสจะต้องสร้างขึ้นในพื้นที่และตรงตามเกณฑ์ที่แสดงให้เห็นถึงความเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าระบบการนำส่งสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างไร เพื่อให้สามารถตั้งโปรแกรมได้และสามารถกำหนดเนื้อเยื่อเป้าหมายที่แตกต่างกันได้หลากหลาย (เซลล์ ประเภท และ/หรืออวัยวะ) วิธีแก้ปัญหาจะได้รับการตัดสินว่าตรงตามเกณฑ์เพียงใด

ควรส่งโซลูชันที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งกำหนดเป้าหมายเฉพาะของระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ภายใต้พื้นที่เป้าหมาย 2 โซลูชั่นที่ตรงตามข้อกำหนดสำหรับพื้นที่เป้าหมาย 2 แต่ยังตั้งโปรแกรมได้เพื่อกำหนดเป้าหมายอวัยวะที่ไม่ใช่สมองด้วย อาจต้องส่งเพื่อพิจารณาในเป้าหมายทั้งสองพื้นที่ แม้ว่าทีมเดี่ยวและ/หรือนิติบุคคลที่มีโซลูชั่นเดียวที่ตรงตามข้อกำหนดของพื้นที่เป้าหมายทั้งสองจะมีสิทธิ์ได้รับรางวัลเดียวเท่านั้น ทีมและ/หรือนิติบุคคลอาจมีสิทธิ์ได้รับหลายรางวัลสำหรับโซลูชั่นหลายรายการที่ส่งไปยังพื้นที่เป้าหมายอย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งสอง ตราบใดที่โซลูชันมีความแตกต่างในเชิงคุณภาพ

เพื่อให้ตื่นตัวในการแข่งขัน โซลูชั่นจะต้อง:

โซลูชั่นควร:

นอกจากนี้ โซลูชั่น สามารถ:

สิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมอง (BBB) ประกอบด้วยเซลล์บุผนังหลอดเลือดในหลอดเลือดสมอง เช่นเดียวกับเซลล์เกลียเฉพาะ (แอสโทรไซต์) ซึ่งล้อมรอบหลอดเลือดในสมอง BBB ป้องกันไม่ให้สารที่ไม่ต้องการเข้าสู่ของเหลวนอกเซลล์ของระบบประสาทส่วนกลาง ด้วยความสำคัญอย่างยิ่งยวดของการทำงานของสมอง จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องควบคุมการไหลเข้าและไหลออกของสารชีวภาพอย่างระมัดระวังเพื่อให้ระบบประสาทส่วนกลางทำงานได้อย่างเหมาะสม ผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของ BBB ก็คือ BBB ยังขัดขวางการดูดซึมของเภสัชภัณฑ์หลายชนิด รวมทั้งโปรตีนและกรดนิวคลีอิก สิ่งนี้ขัดขวางการพัฒนาการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับสมอง ด้วยเหตุนี้ เทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพในการนำส่งตัวแก้ไขจีโนมข้ามสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมองไปยังสัดส่วนหลักที่สำคัญของเซลล์สมองที่เกี่ยวข้องทางคลินิกจะมีความหมายในวงกว้างสำหรับการรักษาโรคเกี่ยวกับเซลล์ประสาทหลายชนิด

ข้อกำหนดของโซลูชัน

โซลูชั่นสำหรับพื้นที่เป้าหมายที่ 2 จะต้องเป็นระบบการนำส่งที่ไม่ใช่ไวรัส มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งสามารถข้าม BBB เพื่อส่งมอบตัวแก้ไขจีโนมไปยังสัดส่วนหลักที่สำคัญของประเภทเซลล์ที่เกี่ยวข้องทางคลินิกในสมอง

เพื่อให้ตื่นตัวในการแข่งขัน โซลูชั่นจะต้อง:

ิ โซลูชั่นควรมีลักษณะเหล่านี้: