Nano4CRISPR: Novel nanocarrier reagents for environmental delivery of CRISPR/Cas

Genredigering er den nye generasjonen av genmodifiseringsteknikker som kan anvendes på mat gjennom produksjon av planter, dyr og mikroorganismer med ønskede agronomiske egenskaper. Nano4CRISPR går fra en «transgen laboratorietilnærming» til en «på stedet tilnærming» hvor komponentene for genredigering vil bli anvendt direkte i åkeren for å modifisere planter, skadedyr og andre organismer. Hovedformålet til Nano4CRISPR er å utvikle, teste og risikovurdere en innovativ plattform der nanopartikler og CRISPR-konjugater utvikles for bruk til fremtidig genredigering av produkter. Denne plattformen er unik i sin kombinasjon av nano- og genteknologi og er derfor velegnet til bruk i den banebrytende teknologien som skal benyttes for transport av nanoCRISPR-konjugater og representerer en signifikant fordel over de eksisterende metodene for genteknologi. Målrettet design av nanopartikler vil muliggjøre utviklingen av nanoCRISPR-konjugater som kan trenge gjennom plantecellenes rigide cellevegger og membraner for å oppnå genredigering av hele planter ute i en åker, uten å benytte kompliserte, lange og arbeidskrevende genteknologiske prosesser. Denne tilnærmingen vil også være aktuell innenfor andre felt, slik som akvakultur, skadedyrkontroll og økologiske bevaringsformål. I tillegg til å utvikle nye nanoCRISPR-konjugater, vil vi også sette søkelys på risikovurdering og undersøke uønsket bruk/misbruk ved hjelp av en RRI (Responsible Research and Innovation) basert tilnærming. Vi vil også se nærmere på mulighetene for industriell produksjon og skalering av nanoCRISPR-konjugater, med den hensikt å forbedre underliggende risikovurderinger samt rammeverket innenfor vurderingen av samfunnsnytte, etikk og miljø som er relevante for genmodifiserte organismer. Interessenter fra akademia, industri, statlige etater og sivile samfunnsorganisasjoner i Norge og andre Europeiske land, vil delta aktivt sammen med oss i en samordnet prosess som vil gi en høy sosial relevans og tillit.

Nano4CRISPR will generate knowledge on nanoparticles based CRISPR delivery products that can be applied externally to crops in the open field for both agricultural and environmental purposes. The project aims to contribute to the transition towards environmentally friendly and sustainable food production following a Responsible Research and Innovation co-creation platform. NanoCRISPR conjugates have the potential to contribute to reducing the use of harmful chemistries that create persistent agrochemical pollution and to increasing resilience and suitability of our food system. The main goal of Nano4CRISPR is to develop, test and risk assess an integrated platform for the development of personalized nanoCRISPR conjugates for use in future gene-editing products directly in the field or at point of scale. Rational nanoparticle design will enable the development of nanoCRISPR conjugates that can overcome membranes and rigid cell walls surrounding plant cells and enable gene-editing in whole plants, in the field, without the aid of complicated, long and laborious genetic engineering processes. Hence, the approach is also suitable for other field applications, such as in aquaculture, pest control, and ecological conservation purposes. The integrated gene-editing platform comprehends a holistic risk assessment approach including the investigation of unintended and malicious use. Stakeholders from academia, industry, governmental agencies, and civil society organizations in Norway and other European countries will actively participate with us in a co-creation process that delivers high societal relevance and trust.