[发明专利]递送方法和组合物

说明书

本申请提供了通过递送降解靶标遗传物质的酶从受试者中去除靶标遗传物质的方法和组合物。所述方法包括将核酸组合物与各种类型的能量一起递送至受试者的组织(例如，皮肤)，以增强所述组织的渗透性并使所述核酸进入所述组织的细胞，其中所述核酸包含一种切割靶标遗传物质的酶的基因。所述核酸可以是质粒，其包含cas9基因和至少一个短链向导RNA(sgRNA)的基因的质粒，并且所述靶标遗传物质可以是病毒基因组，即所述sgRNA与病毒基因组的一部分互补。

相关申请

本申请要求2015年9月29日提交的美国临时专利申请序列号62/234,340的优先权，其通过引用并入。

发明领域

本发明总体上涉及治疗传递的方法。

背景技术

病毒感染(如，肝炎、HIV和疱疹病毒科(herpesviridae))可以以从社交尴尬涵盖至死亡的方式影响受感染的个体。这些病毒可以在所谓的病毒潜伏期建立长时间潜伏在受试者中的潜伏感染。潜伏期是病毒生命周期中的一个时期，在该时期中病毒增殖在最初的感染后停止。但是，病毒基因组没有完全根除。因此，病毒可以重新激活，导致急性感染并且在没有任何新的感染的情况下产生大量的后代并且使上述病毒的治疗复杂化。

某些有前途的病毒治疗方法包括使用基因编辑系统从被感染的细胞中靶向并去除病毒基因组材料。基因编辑系统包括使用成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)相关的核酸内切酶和与病毒特异性靶序列互补的向导RNA。这些基因编辑系统目前通过皮下注射、吸入或透粘膜或经口递送等方法进行施用。这些其他方法通常是痛苦的和侵入性的，并且可能提供更迂回的路线到达靶细胞，这可能导致胃肠症状或其他副作用，以及治疗组合物在到达靶细胞之前的修饰和降解。将足够量的治疗性基因编辑系统引入靶组织然后进入靶细胞本身仍然是一个挑战。

发明概述

本发明提供了用于靶向的基因组改变的方法和系统。本发明应对了如下挑战：产生组合物，如能够特异性降解靶基因材料(例如病毒基因组)，而不影响宿主自身的遗传物质或宿主细胞的生存力的可编程核酸酶，并将该组合物递送到宿主细胞中。本发明的方法包括通过将能量共同施加至靶细胞或组织，增强组合物转运进入组织和转运通过单个细胞膜的技术。

与其他递送方法相比，经皮或经粘膜递送提供了许多优点。具体而言，经皮或经粘膜给药可以更直接、相对无痛的进入身体细胞并且通常比其他给药方法产生更少的副作用。此类递送还可以提供其他益处，例如使家庭应用和化合物的定时释放成为可能。

经皮递送是药物应用的一个有前途的途径，但它也带来了自己的一系列挑战。皮肤组织的一个功能是在身体和外部环境之间提供屏障。因此，皮肤含有阻挡层，例如角质层，这可能使治疗化合物难以通过皮肤进入体内。本发明涉及几种能量介导的递送方法，其中将能量施加于皮肤、肝脏或其他组织以增加组织的渗透性并控制组织对治疗化合物的摄取。这些递送方法可以包括下组中的一种或多种：超声介导递送(高频和低频或空化或无空化)、离子电渗透皮递送、电穿孔、化学介导的递送、角质层的热消融、磁泳、光机械波，以及机械方法，如微晶磨皮术、基因枪和微针。不同于细胞间递送方法，特别感兴趣的是跨细胞递送方法，因为跨细胞方法包括穿过细胞膜并可用于转染。在某些实施方式中，遗传物质可以通过工程化蛋白质跨细胞膜转运，所述工程化蛋白质自身通过本申请所述的经皮方法引入体内。

使用上述或其他递送方法，诸如可编程核酸酶的组合物或编码其的载体被递送至细胞。当载体是核酸，如编码可编程核酸酶的质粒时，核酸酶的表达允许其降解或以其他方式干扰靶标遗传物质。

在某些方面，本发明提供了用于递送抗病毒疗法的试剂盒。所述试剂盒包括能够可操作地向组织施加能量的装置；和编码可编程核酸酶的核酸，所述可编程核酸酶已被编程成用于切割病毒的遗传物质中的靶标。