與傳統的組織活檢相比,液體活檢憑借其無創性、敏感性、動態性等特質,在腫瘤早篩、早診、治療及預后環節都展示了巨大的潛力,在解決腫瘤全周期的診療難題上更是被寄予厚望。
液體活檢是以血液等體液為標本進行取樣和分析的體外診斷技術,通過檢測腫瘤釋放到血液中的循環腫瘤細胞(CTCs)、循環腫瘤DNA(ctDNA)、細胞外囊泡(EVs,主要指外泌體)和循環無細胞RNA(cfRNA)這四種主要標志物的數量,進行腫瘤篩查及輔助治療。
外泌體是一種由活細胞分泌到細胞外環境的小囊泡,直徑大小約為30~140nm,富含豐富的能反映親本細胞的多組學“貨物”(包括DNA、RNA、蛋白質、脂質和代謝物等)。在體內參與細胞通訊、細胞遷移、促血管新生和抗腫瘤免疫等生理過程,與多種疾病的發生和進程密切相關。外泌體的的各個組分即可以當成疾病診斷的標志物,又可以作為疾病治療的特異性靶點。
今天我們要了解的海外Mursla公司就是這樣一家液體活檢領域里的后起之秀,其獨特的通過實時分析血液中外泌體里特異性生物活性物質的技術,為癌癥的診斷、治療和預后提供了一種侵入性更小、反應更快的方法。
超靈敏、基于納米電子學的新技術助力外泌體診斷臨床化
外泌體應用于在疾病診斷中,可通過抽血取樣的方式,方便地對其來源組織進行液體活檢,具有極高的臨床應用潛力。然而,由于缺乏對外泌體靈敏的制備技術和分析技術,在臨床轉化上仍有障礙。
在外泌體制備方面,Mursla開發了一種通過結合密度緩沖和尺寸排除色譜(SEC)從血漿中分離出外泌體的新方法,得到的外泌體中的脂蛋白顆粒污染最小。同時,可提取血液中不同的外泌體亞群。
在外泌體分析方面,Mursla合成了一個名叫ExoPheno?的技術平臺工具,該平臺通過機器學習集成了干、濕實驗室分析,可以檢測、分析血液中組織特異性外泌體的多組學“貨物”,用于各種生物醫學應用。
例如,該平臺可用于癌癥早期檢測,能改進腫瘤的低陽性預測值 (PPV),具體為:
1)使用組織來源標記物捕獲血液中的組織特異性外泌體
2)檢測外泌體中包含的特定多組學疾病標志物(包括DNA、RNA、蛋白質、脂質和代謝物),與腫瘤細胞相對應
3)重點研究腫瘤活細胞在外泌體中釋放的動態信息,在癌癥早期篩查中更具敏感性
ExoPheno?平臺工作流程 來源:公司官網
ExoPheno?平臺具有多種用于外泌體的檢測、標記、捕獲的ZL技術,在外泌體的分析上表現出獨特的優勢。
例如:2021年10月20日,Mursla宣布他們的基于納米電子學的新型外泌體敏感檢測方法已經獲得了兩項ZL。這項方法是ExoPheno?平臺的一部分,用于檢測液體中與疾病相關的外泌體。這種檢測方法具體多種優勢:不需要進行任何化學表面修飾(其他方法通常需要),避免了昂貴而耗時的化學優化過程;納米傳感器之間的高信噪比確保了與最新的MOSFET晶體管系統高度兼容;可以方便地集成到一個混合的電光96孔板高通量格式中,適用于處理大量樣本的實驗或測試。
2022年4月13日,Mursla展示了其用于“超靈敏和多維檢測外泌體及其標記物的電光珠納米芯片技術”,稱為NEXOS,也是ExoPheno?平臺的一部分,旨在加速外泌體診斷在臨床上的轉化。它包括兩種方法,第一種是新穎、可擴展的納米電子學方法E-NEXOS,第二種是高通量光學檢測方法O-NEXOS。兩者在外泌體的免疫捕獲和抗體標記方面具有相同的步驟,并且可以組合以獲得不同的檢測參數。
目前,Mursla還有更多的ZL正在申請中,目標是通過自主研發的外泌體技術ZL組合,進一步完善ExoPheno?平臺。創始人Pierre Arsène表示:“有了正確、精準的工具,我們可以無創地檢測疾病,為患者的預后、診斷、分層和治療監測提供一種新的方式。通過這種方式,不僅可以治療癌癥,還可以治療阿爾茨海默病、免疫學和心血管疾病等神經退行性疾病。”
技術被看好,與羅氏診斷公司展開肝癌前瞻性研究
2022年,Mursla獲得羅氏診斷有限公司的指導,通過 MedCity 的“合作創新:倫敦診斷”計劃,開展了一項用于肝癌監測的新型液體活檢前瞻性試點研究。
Mursla的目標是開發一種比目前的肝癌(HCC)檢測標準更快、更有效的血液檢測方法。基于此方法,該前瞻性試點研究的主要目標是選擇并確認與HCC相關的新型生物標志物,用以進行更大規模的縱向研究,證明在更個體化的活檢中也同時具有較高的臨床性能。次要目標是評估Mursla的組織特異性和多組學外泌體方法,為開發其他相關的癌癥液體活檢方法提供概念驗證。
羅氏診斷有限公司在此研究中負責支持協助Mursla把其開發的方法引入臨床實踐,同時幫助Mursla擴大市場規模。
除了羅氏診斷公司外,Mursla還與世界各地其他的公司、知名大學等取得了緊密的合作,共同推進外泌體領域的研究。
新創公司獲得英國創新獎肯定
2019年3月,Pierre Arsène在英國成立了Mursla公司,致力于利用外泌體生物學提供下一代多組學液體活檢解決方案。經過3年多的發展,Mursla目前擁有多名液體活檢領域研究經驗豐富的顧問和一支優秀的研發團隊。
Pierre不僅是公司的創始人兼CEO,還是一位極具商業眼光的生物技術企業家。他早年取得了巴黎HEC商學院的管理學碩士學位,在j.p公司擔任了10年的并購投資銀行家,領導了一個由30名投資銀行家組成的團隊,通過并購、IPO或授權完成了20多筆交易,總價值達700億美元。Pierre還曾在劍橋大學(Cavendish實驗室)接受過生物物理學培訓,是6項外泌體ZL的聯合發明者。Pierre獲得了各種認可,如2016年被eFinancialCareers評為投資銀行領域“最令人印象深刻的副總裁”;2018年獲得“德法青年領袖”獎。
Mursla目前的產品還未進入臨床階段,但以其獨特、先進的產品技術在液體活檢領域備受關注。2019年公司獲得onetowatch獎,成為劍橋郡和英格蘭東部最具創新性的公司之一。2023年1月,Mursla被英國商務貿易部(Department for Business and Trade)評為2023年英國“診斷學和精準醫學”領域的生命科學創新者之一。
關于Mursla的資金情況,據查閱,目前Mursla僅有兩次資金變動,一次是2020年9月通過首次融資籌集了75萬美元,另一次是2022年3月得到大倫敦當局不明數量資金的資助。
目前國內1/3的企業專注外泌體診斷
近年來外泌體領域的初創企業數量和規模不斷增長,全球有近50家企業“同臺競技”。針對外泌體領域的產業轉化研究,國外已經發展很多年,目前已有一些突破性的成果和技術相對成熟的公司。
相比較與國外,國內外泌體領域發展較晚。但近幾年,隨著國內新出的外泌體領域論文一年比一年多,平均每年外泌體相關論文都在3000篇以上,且研究深度廣,影響因子大,國內布局該領域的企業也越來越多。
而由于外泌體的標志物并不明確等原因,外泌體診斷領域發展得相對緩慢。據動脈網不完全統計,目前國內外泌體相關企業主要包括12家,有4家專注在外泌體診斷業務。他們分別是碳碼科技(建立外泌體的人工智能腫瘤早篩系統)、泌碼科技(推進外泌體的疾病篩查和診斷)、貝格爾生物(圍繞神經退行性疾病領域)、億微生物(拓展癌癥早篩應用)。
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