外囊泡是細胞分泌到胞外的一種內源性納米級脂質膜囊泡,約 30-200nm,攜帶核酸、蛋白質、脂質和代謝物等。外囊泡是細胞間通訊的主要工具,參與細胞間物質交換與信息交流。多種細胞在正常及病理狀態下均可分泌外囊泡,其主要來源于細胞內溶酶體微粒內陷形成的多囊泡體,經多囊泡體外膜與細胞膜融合后釋放到胞外基質中。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、蛋白質等多種成分,先天具有作為藥物載體的潛質。2013 年諾貝爾生理與醫學獎頒發給外囊泡研究相關的三位科學家,此后學界與工業界掀起了研發、轉化應用與商業化的熱潮。
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,在生物醫學領域有著廣泛的應用前景。而微藻外囊泡在皮膚健康、醫美、醫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、微藻規模化培養”的技術優勢,開發原創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、醫美、醫藥保健等領域客戶,賦能醫療大健康行業。

▲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,致力于開發基于細胞外泌體的新型藥物遞送平臺。
其創始人兼首席執行官傅子文博士畢業于清華大學,師從解亭教授。長期從事干細胞研究,在干細胞機制研究、培養工藝優化等方面經驗豐富。畢業后先后在美國碧迪醫療、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理、產品經理等,熟悉細胞培養工藝開發與細胞衍生物提純流程優化,曾參與多個細胞培養工藝優化與培養基開發項目。
元育生物是極少數有能力在分子水平發現和創造微藻基資源,并能以工業化方法實現微藻規模量產的新一代合成生物學企業。其創始人兼首席執行官、深圳清華大學研究院微藻生物合成研發中心主任肖奕博本科畢業后保送清華大學直博,師從吳慶余教授從事微藻研究工作。在校期間即響應創新創業號召成功帶領團隊創立自主品牌,畢業后在北京清華工業開發研究院工作期間參與孵化了多個創業項目,積累了大量經驗。
不同細胞產生的外囊泡具有不同的表面標志物和內含物,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細胞的分化,姜外囊泡可調節腸道菌群減輕結腸炎等。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藥活性材料,具有更高的安全性和穩定性。微藻用于外囊泡原料生產具有多重優勢,培養過程簡單、可控、廉價、生長速度快、外囊泡產量高、細胞簡單易于工程化改造等。在之前的研究中發現,微藻外囊泡易于被細胞內化,在動物模型中發現可以經過腸道直接吸收并在特定組織富集。其進入細胞質后,可持續數天,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。因此開發微藻外囊泡生物醫藥活性材料具有較高臨床轉化和產業化可行性。微藻外囊泡的工程化與規模化制備,對于微藻細胞的工程化與生產工藝、外囊泡純化分析有很高要求,技術壁壘極高。
據悉,艾萬生物擁有規模化制備高質量的工程化外泌體的技術,已開發多款原創性的基于外泌體的新型生物原料;元育生物致力于開發微藻“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,雙方已經開展了首個皮膚學級微藻外囊泡原料項目的合作研發,并取得了階段性突破,即將正式面市。該原料為全球首創,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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