细胞外囊泡和外泌体疗法的临床转化和商业化指南

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原标题:细胞外囊泡和外泌体疗法的临床转化和商业化指南

近年来,基于人们对细胞外囊泡(extracellular vesicle,EV)研究的不断深入,其在疾病发生发展的相关研究和潜在的治疗应用正在呈指数级生长。相关调查表明,全球外泌体诊断市场预计将从2021年的5710万美元增长到2026年的3.219亿美元,而外泌体治疗市场预计将从2021年的3310万美元增长到 2026年的1.692亿美元。然而,关于外泌体或是其他囊泡的分离方法和分析方法以及临床应用尚未达到共识。因此,需要对EV制定相对统一的处理方法和标准的商业化临床应用。近期,外泌体学界领军人物哥伦比亚大学程柯教授与MD Anderson癌症中心Raghu Kalluri教授在细胞外囊泡学术期刊Extracellular Vesicle上发表了一篇题为“Guidelines for clinical translation and commercialization of extracellular vesicles and exosomes based therapeutics”的相关综述。本综述重点对近期EV的产业及制造、临床前和临床研究进行了大量的系统总结,为EV研究发展和EV产品大规模生产提出了相关指南。
EV是具有脂质双层的颗粒,从细胞中自然释放并且无法复制。EVs大致可分为ectosomes和exosomes两类外泌体。外泌体是直径范围约为40至160 nm(平均约100 nm)的EVs,具有内泌体来源。外泌体可以包含细胞的许多成分,包括DNA、RNA、脂质、代谢物以及胞质和细胞表面蛋白。外泌体的主要作用可能从细胞中清除过量和/或不必要的成分,以维持细胞内稳态。
图 1.外泌体的特征和功能
EV可以作为各种疾病的生物标志物和作为药物和其他治疗方法的载体。例如,美国食品和药物管理局(FDA)批准了Alnylam Pharmaceuticals开发的脂质纳米颗粒(LNP),用于递送小干扰RNA(siRNA)以治疗遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性(NDA 2018),标志着纳米颗粒药物输送系统向前迈出了一大步。此外,EVs已被用于递送蛋白质、反义寡核苷酸(ASO)、微RNA(miRNA)、小干扰RNA(siRNA)和信使RNA(mRNA)。设计EVs有三种方法:(1)修改产生外泌体的宿主细胞以产生特定外泌体;(2)将cargo装载入产生外泌体的细胞;(3)在外泌体纯化后cargo。EVs可以作为诊断和疾病监测生物标志物,从脑脊液中分离的EVs含有比其他用于诊断和预后中枢神经系统疾病的成分更高浓度的生物标志物(蛋白质,mRNA和miRNA)。随着对EVs相关研究的增加,公司已开始为研究人员提供定制解决方案,以受益并加快研发过程。专注于外泌体诊断的公司开发用于多种生物流体的EV分离试剂盒,并将下游生物标志物检测(如 RNA测序和免疫分析)相结合。为了协助基于EVs的临床试验,有些公司专注于制造过程,为可扩展的治疗和临床试验提供GMP级产品。全过程服务包括细胞培养、EV分离纯化、EV表征和定量。Kimera外泌体生产出第一款符合FDA要求的药用级MSC外泌体产品,用于治疗继发于COVID-19的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。
图2.外泌体的生产、临床前和临床研究
总之,迄今为止还没有EVs被FDA批准用于治疗用途。FDA提供指导,告知申办者如何提供足够化学,制造和控制信息,以确保产品的安全性,特性,质量,纯度和强度(包括效力)。此外,FDA和世界各地其他监管机构对用于减轻,治疗,治愈或预防疾病的生物制剂有特定要求。从细胞培养基中分离和纯化外泌体需要对质量、纯度、效力和重现性进行严格控制。对外泌体的后续修饰需要额外控制。外泌体的规格可能包括其起源细胞及其内容物的规格。EVs的发布标准需要更多的评估和标准化。随着我们对EVs和隔离技术的理解不断发展,基于EVs的产品时代即将到来。返回搜狐,查看更多

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