Gli obiettivi del Progetto ILLUMINA saranno: 1) la ottimizzazione del processo di produzione e purificazione dell’enzima ricombinante TATk-CDKL5 espresso in PhTAC125, in una ottica di traslabilità industriale del processo stesso; 2) sviluppo e caratterizzazione di un sistema di rilascio controllato per la proteina TATk-CDKL5 a base di nanoparticelle biocompatibili in grado di stabilizzare e proteggere la proteina, ma soprattutto, di superare la barriera ematoencefalica e aumentarne la biodistribuzione in maniera specifica; 3) validazione degli effetti terapeutici della somministrazione dell’enzima ricombinante (in forma solubile o nanoincapsulata) in modelli cellulari in vitro. Tali modelli neuronali umani saranno infatti studiati al fine di identificare i pattern trascrizionali alterati dalla mancanza della espressione di CDKL5, mediante spettroscopia Raman (tecnica spettroscopica che consente di rivelare cambiamenti biochimici intrinseci che possono essere usati per valutare lo stato fisiologico, patologico e post-trattamento terapeutico), e ne verranno anche analizzate eventuali alterazioni epigenetiche, con l’obiettivo di identificare dei potenziali biomarcatori utilizzabili per la misurazione dell’efficacia degli interventi terapeutici sviluppati. Infine, la/le migliori formulazioni della proteina TATk-CDKL5 sviluppate saranno valutate in un modello Cdkl5 KO murino della malattia.