外部疗法：从大自然的工具箱中借用

在短短几年内，外泌体开始获得认可，作为安全有效提供治疗的解决方案，并作为一种新的再生医学方法。

数亿年来，多细胞生物面临着许多与生物技术正在努力应对的挑战：如何最好地以目标和可靠的方式将生物分子驶向细胞和细胞之间。没有这些能力，生活系统将是“每个单元的”，细胞到细胞的通信和协调几乎是不可能的。

基础研究表明，大部分此细胞到细胞的递送是由外泌体进行的 - 微小的脂质气泡仅在遍布约30-100纳米。虽然大小且结构简单，但外泌体在基本的细胞过程中起着至关重要的作用，例如受损组织的再生。

在eons上，通过恒定的进化研发，自然创建并优化了这些纳米胶囊，以在整个身体的组织之间和整个组织之间传递分子。如今，它们在运输货物和发送蜂窝信息方面的优雅和有效性远远超过了任何人类发明，其生物技术的潜力并未引起人们的注意。

外泌体为药物输送提供了一个全新的范式，目前，这是一系列治疗剂的主要障碍。虽然尚无持牌外泌体的治疗剂，但最近五年已经看到数十家公司在全球范围内兴起，利用这些纳米泡及其时间考验的才能。

好东西有小包装

在过去的几十年中，从小分子到核酸再到蛋白质的药物的设计和效力一直在持续发展。但是，一个关键问题仍然有待解决：如何将它们最有效地传递到目标细胞？

仅仅在实验室中创建强大的治疗有效载荷是不够的。如果您没有实用且安全的方法来在体内需要的地方传递它，那么它的现实应用程序将始终受到限制。

有一些常规的交付选项，包括合成脂质纳米颗粒和病毒矢量 - 目前用于Biontech/Pfizer和Astrazeneca2019冠状病毒病疫苗分别在蛋白质，RNA和基因疗法中分别。

但是，这些输送方法对它们可以达到的身体区域，可以在组织内到达的细胞数量以及避免触发不必要的免疫反应的能力有局限性。一个简单，安全，广泛的送货工具仍然令人沮丧。

可以理解的是，外泌体作为药物输送手段的潜力引起了巨大的关注。在牛津的英国生物技术枢纽，该公司Evox Therapeutics正在领导这一指控。

“这是我们的创始人之一，牛津大学的马修·伍德（Matthew Wood），他确实是第一个将外泌体作为运送毒品货物的手段的想法的人，”Evox首席执行官Antonin de Fougerolles告诉我。

“就他的案例而言，他将小的干扰RNA药物加载到外泌体中，然后对外泌体进行工程化表达表面蛋白，该表面蛋白会优先将其引导到小鼠中枢神经系统的血脑屏障。透明

“这是一个开创性的纸。这确实是人们第一次将货物放入外泌体中，这是人们第一次将货物瞄准外泌体，因此它确实表明了它的实用性是一种治疗方式，“ 他加了。

科学家的进一步工作将继续发现Evox，表明这种方法可用于除核酸（包括酶和抗体）以外的一系列其他治疗性cargos。2016年，Evox推出了该科学从实验室推向诊所，并从2017年的大约五名员工迅速扩展到今天的100多名员工。

外泌体的多功能性意味着，简单地选择最初靶向的疾病本身就是一个挑战。

“使用外泌体，我们有能够将任何药物输送到各种组织的奢侈和诅咒，因此选择的数量相当广泛。，” de Fougerolles说。

“我们选择了一些罕见的代谢疾病，例如尿素周期疾病以及没有治疗疗法的疾病，并且护理标准非常优越。在所有人中，我们确切地知道我们需要提供什么才能纠正疾病。有一个有缺陷的酶，因此我们可以作为蛋白质或[编码] mRNA分子传递。透明

外泌体比其他递送方法（例如病毒矢量和脂质纳米颗粒）的关键优势是，它们可以精确地交付有效载荷而无需激活先天或获得的免疫系统。这使重复给药更容易，因为在第一次治疗后患者无法获得对送货车的免疫力，这是近年来mRNA和基因疗法的主要障碍。

“We don’t quite know exactly all the ins and outs, but in essence, nature has devised this mechanism over millions of years to be efficient, to be safe, to allow cells to exchange RNA and a full range of proteins from cell to cell. That’s a fundamental advantage,”德·富格罗尔（De Fougerolles）解释说。

“最重要的是，显然是能够将各种货物设计到外泌体中的优势。实际上，我们可以将不同类型的货物混合到同一外泌体中。因此，如果我们想传递蛋白质，mRNA和一个小的干扰RNA，我们可以在单个外泌体的背景下完成所有操作。”

2021年2月，Evox Therapeutics通过C系列筹款活动筹集了8000万欧元。前一年，该公司与武田和伊利礼来公司建立了主要的伙伴关系，以将其主要候选人推向诊所，重点关注可以用蛋白质或RNA负载的外泌体治疗的稀有疾病。该公司计划在2022年开始早期临床试验，加入了美国的Codiak Biosciences，该试验于2020年末开始了第一次工程外泌体治疗剂的临床试验。

再生医学的新工具

除了其固有的适用性作为药物的固有性外，来自特定细胞类型的外泌体还可以预先设计用于刺激组织的生长和修复，从而使它们对再生医学领域极为有希望。

尽管该领域传统上专注于细胞疗法，但外泌体却少得多生物学上复杂并可以使再生医学更容易获得。

“外泌体是一个非常好的机会，因为它们倾向于简化许多细胞疗法的瓶颈。例如，更简单的物流，更容易的存储条件，现成的产品……这与拥有单元产品完全不同，Exogenus Therapeutics的创始人兼CSOJoanaSimõesCorreia是葡萄牙生物技术，从事外泌体的再生应用。

“生物学以一种非常聪明的方式发展了。”SimõesCorreia说，在我们的体内，外泌体的内容取决于使它们产生的细胞的特定情况。“我们的使命是探索这种生物学背景和概念，并将其用于临床目的。”

成立于2015年，基于葡萄牙Coimbra大学的研究，最初侧重于以凝胶形式以皮肤伤口愈合的形式使用基于外泌体的治疗剂。此后，该公司已使用吸入外泌体扩展并枢转朝着再生肺组织，这在很大程度上是由于19号大流行。

外生的方法包括从脐带血液中的细胞中提取预装的天然外泌体（主要是小型RNA）。

“这种血液富含干细胞。我们正在做的是使用这些细胞生成生物活性外泌体。我们将它们在实验室中暴露于特定的刺激中，并获得带有再生含量的外泌体，这可以加速伤口愈合，但也可以减少不同疾病中的炎症和细胞因子风暴，”西姆斯·科雷亚告诉我。

通常，这种脐带血会在出生后不久就会丢弃。Exogenus与一系列葡萄牙医院合作，能够通过要求父母捐赠而不是将其扔掉来获得并使用这种血液来产生再生外泌体。

“外泌体没有会引发免疫反应的分子。因此，我们将拥有的是一个现成的产品，与他们来自的捐助者无关，可以应用于任何宿主或任何患者。”

“我们现在真正付出的努力是呼吸道炎症性疾病。接下来的步骤将证明外泌体有潜力解决炎症，不仅是与19与Covid-19相关的疾病，而且对于其他肺部疾病。”

Exogenus正在计划进行A系列投资回合，以资助其技术的发展。2022年2月，这家初创公司与Boehringer Ingelheim合作，在不公开的再生医学指示中培养其临床前阶段候选人。

掌握外泌体制造

虽然许多外泌体生物技术（如evox和exogenus）都有自己的专业细胞系和制造过程，但仍有很大的潜力向外部田地开放给较小的新玩家。这可以通过开发易于扩展的高收益外部制造过程来实现，该工艺可以满足在各种治疗领域工作的公司和研究人员的需求。

基于巴黎的埃弗佐姆（Everzom）仅通过修改生物反应器来诱导“湍流刺激”来提出这样的过程，这是一种压力巨大的环境，可触发细胞外泌体的质量产生。

“我们的创始人比生物学家更多的是物理学家，我们的重点是开发更好的外部体制造技术，Everzom的首席运营官兼联合创始人Nicolas Rousseau说。

“在自发释放之类的传统方法中，您只需让细胞正常生活，而它们只是不断释放一些外泌体。但是产量非常差，因此最常用的方法是饥饿 - 您停止喂食细胞，并且由于这种压力，它们会释放更多的外泌体。”

“ [湍流刺激]在十分之一的时间内产生十倍的外泌体。它受到生物的启发，因为我们想模仿体内，尤其是血管内部发生的压力，”卢梭解释说。

“基于这项技术，我们的服务业务模型。我们将与其他生物技术合作，并提供制造服务，纯化服务和分析服务。生物技术将有一种他们喜欢的细胞类型，他们会来找我们，并要求我们使用我们的过程来生产外泌体。”

埃弗佐姆（Everzom）已在迄今为止的15种不同的细胞类型上测试了这一过程，在每种情况下，机械应力都刺激了在高于正常水平上的外泌体释放。该公司还正在探索在生产过程中通过将其混合到培养基中，在生产过程中加载外泌体的潜力。

Everzom的下一步将从Hor​​izo​​n Europe获得250万欧元的赠款，法国政府的资金和110万欧元的资金，将是完成其生物生产平台的规模。目的是生产临床级别，并开发可以提供II期和III期临床试验的制造过程。

全世界其他数十家生物技术公司也正在竞争使外来体成为临床现实，无论是用于药物提供还是本身就是治疗。一些例子是外粒细胞学，胭脂红疗法，Codiak Biosciences，Vesigen Therapeutics和Mantra Bio。此外，Anjarium Biosciences去年筹集了5100万欧元为将外泌体与合成颗粒混合在一起的药物输送系统。通过增加大型制药公司和投资者的财务支持，该领域将促进该领域的发展严重的海浪在接下来的几年中。

对外泌体及其潜在应用的兴趣爆炸是生物技术中反复出现的主题的一部分：我们许多最大的问题已经存在解决方案，而基础研究已经是找到它们的关键。像许多当今生物学家可用的最著名和最革命性的工具一样，例如CRISPR，限制酶和抗生素仅举几例，外泌体不是我们发明的，而是从大自然的工具箱中借来的。