外囊泡是細胞分泌到胞外的一種內(nèi)源性納米級脂質(zhì)膜囊泡,約 30-200nm,攜帶核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和代謝物等。外囊泡是細胞間通訊的主要工具,參與細胞間物質(zhì)交換與信息交流。多種細胞在正常及病理狀態(tài)下均可分泌外囊泡,其主要來源于細胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷形成的多囊泡體,經(jīng)多囊泡體外膜與細胞膜融合后釋放到胞外基質(zhì)中。因其具有免疫原性低、無毒副作用、靶向性強、可以跨越血腦屏障等特點,且能負載小分子、核酸、蛋白質(zhì)等多種成分,先天具有作為藥物載體的潛質(zhì)。2013 年諾貝爾生理與醫(yī)學獎頒發(fā)給外囊泡研究相關的三位科學家,此后學界與工業(yè)界掀起了研發(fā)、轉(zhuǎn)化應用與商業(yè)化的熱潮。
微藻作為一種自然界中豐富的天然生物材料之一,品種繁多、極易獲取,在生物醫(yī)學領域有著廣泛的應用前景。而微藻外囊泡在皮膚健康、醫(yī)美、醫(yī)療保健等領域潛力巨大。
近日,艾萬生物與元育生物宣布開展戰(zhàn)略合作,雙方計劃利用各自的 “外囊泡分離純化、外囊泡功效驗證”與“微藻工程化改造、微藻規(guī)模化培養(yǎng)”的技術優(yōu)勢,開發(fā)原創(chuàng)性的基于微藻外囊泡的新型生物活性原料,將供應于皮膚健康、醫(yī)美、醫(yī)藥保健等領域客戶,賦能醫(yī)療大健康行業(yè)。

▲圖 | 微藻外泌體 TEM 透射電鏡照片(艾萬生物&元育生物提供)
艾萬生物成立于 2021 年,創(chuàng)始團隊由來自清華大學、墨爾本大學、中山大學等知名高校的生物學博士組成。該公司主要利用自研的外泌體工程化技術,致力于開發(fā)基于細胞外泌體的新型藥物遞送平臺。
其創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官傅子文博士畢業(yè)于清華大學,師從解亭教授。長期從事干細胞研究,在干細胞機制研究、培養(yǎng)工藝優(yōu)化等方面經(jīng)驗豐富。畢業(yè)后先后在美國碧迪醫(yī)療、瑞士 Lonza 生命科學、上海奧浦邁生物等全球頂尖生物公司擔任技術經(jīng)理、產(chǎn)品經(jīng)理等,熟悉細胞培養(yǎng)工藝開發(fā)與細胞衍生物提純流程優(yōu)化,曾參與多個細胞培養(yǎng)工藝優(yōu)化與培養(yǎng)基開發(fā)項目。
元育生物是極少數(shù)有能力在分子水平發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造微藻基資源,并能以工業(yè)化方法實現(xiàn)微藻規(guī)模量產(chǎn)的新一代合成生物學企業(yè)。其創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官、深圳清華大學研究院微藻生物合成研發(fā)中心主任肖奕博本科畢業(yè)后保送清華大學直博,師從吳慶余教授從事微藻研究工作。在校期間即響應創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)號召成功帶領團隊創(chuàng)立自主品牌,畢業(yè)后在北京清華工業(yè)開發(fā)研究院工作期間參與孵化了多個創(chuàng)業(yè)項目,積累了大量經(jīng)驗。
不同細胞產(chǎn)生的外囊泡具有不同的表面標志物和內(nèi)含物,也具有不同的靶向性。人體幾乎所有組織細胞都分泌外囊泡,外囊泡天然存在于體液中,包括血液、唾液、尿液、腦脊液和乳汁中。乳汁中的外囊泡富含多種 miRNA,有利于增強嬰兒的免疫力;血液中表面含 PD-L1 和 CD200 的外囊泡會抑制細胞的抗腫瘤應答。
植物外囊泡則富含植物細胞中獨有活性成分,體積小且組織穿透性強,大多可服用直接被腸道吸收。例如人參外囊泡有利于干細胞向神經(jīng)細胞的分化,姜外囊泡可調(diào)節(jié)腸道菌群減輕結(jié)腸炎等。微藻是地球上最古老的單細胞植物,有近 30 萬種微藻廣泛分布在海洋、湖泊、河流、沙漠、高原與冰川等地,擁有獨特的地域特征。在 30 億的地球進化過程中,微藻始終能夠以單細胞的狀態(tài)在這顆藍色星球上生生不息,與它們超強的生長能力和自我修復能力密不可分。
微藻外囊泡是一種新型生物醫(yī)藥活性材料,具有更高的安全性和穩(wěn)定性。微藻用于外囊泡原料生產(chǎn)具有多重優(yōu)勢,培養(yǎng)過程簡單、可控、廉價、生長速度快、外囊泡產(chǎn)量高、細胞簡單易于工程化改造等。在之前的研究中發(fā)現(xiàn),微藻外囊泡易于被細胞內(nèi)化,在動物模型中發(fā)現(xiàn)可以經(jīng)過腸道直接吸收并在特定組織富集。其進入細胞質(zhì)后,可持續(xù)數(shù)天,有利于長期緩釋給藥。
此外,微藻外囊泡有望負載多種藥物類型,提高藥物分子的穩(wěn)定性、緩釋性、口服適應性等,解決目前存在的給藥障礙。因此開發(fā)微藻外囊泡生物醫(yī)藥活性材料具有較高臨床轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化可行性。微藻外囊泡的工程化與規(guī)模化制備,對于微藻細胞的工程化與生產(chǎn)工藝、外囊泡純化分析有很高要求,技術壁壘極高。
據(jù)悉,艾萬生物擁有規(guī)?;苽涓哔|(zhì)量的工程化外泌體的技術,已開發(fā)多款原創(chuàng)性的基于外泌體的新型生物原料;元育生物致力于開發(fā)微藻“終極生物制造解決方案”,利用生物技術縮短能量傳遞鏈,直接利用太陽光和 ?CO2 高效合成食品、材料、能源等剛需原料。
目前,雙方已經(jīng)開展了首個皮膚學級微藻外囊泡原料項目的合作研發(fā),并取得了階段性突破,即將正式面市。該原料為全球首創(chuàng),具有生物相容性好、安全無毒、皮膚修復功效顯著等特點。
參考鏈接:
1.https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/LC/C8LC00246K
2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.aau6977
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