Extracellular vesicles from natural source

Problema

Sistemi di nano-delivery sicuri, efficienti e specifici sono essenziali per:
medicina di precisione e terapie mirate (ad es. nelle terapie antitumorali e antimicrobiche o medicina rigenerativa), e
applicazioni di customer care (es. settori cosmetico e nutraceutico).

Nonostante l'apprezzabile successo dei nanomateriali sintetici, alcuni limiti:
Produzione su larga scala,
produzione a costi ridotti
tossicità intrinseca
limitano la loro applicazione in clinica e di mercato.

I sistemi di rilascio basati sulle vescicole extracellulari (EVs) possono superare queste limitazioni.

Killer Application

Il prodotto proposto e i relativi processi potrebbero essere utilizzati come nanocarrier naturali per diverse applicazioni di ricerca / medicina / customer care, inclusa la ricerca nel campo delle scienze della vita, come drug delivery system (ad esempio, nelle terapie antimicrobiche e antitumorali o nella medicina rigenerativa) e applicazioni cosmetiche / nutraceutiche . Attualmente esistono diversi tipi di nanocarrier come liposomi o nanoparticelle, ma si ritiene che le vescicole extracellulari di origine naturale proposte avranno una stabilità migliore, un rilascio controllato e una multifunzionalità aggiuntiva che offre vantaggi di formulazione in termini di dose / costi, stabilità ed efficienza .
Questa fonte biologica completamente rinnovabile potrebbe costituire una fonte di EVs economicamente sostenibile. Dai test preliminari, è stato possibile estrapolare che la fonte naturale proposta potrebbe produrre 100 volte più Vs, riducendo il costo di 10 volte e il Q&C di produzione di 5 volte. Il mercato delle EVs (vescicole di dimensioni nanometriche che includono esosomi) è in rapida crescita (CAGR 32,2%). L'introduzione di queste nuove EVs estrattie da una fonte naturale e sostenibile avrà un grande impatto sul mercato aumentando i clienti e gli utenti finali.

Vantaggi

Potrebbe essere possibile sfruttare le EVs per il rilascio terapeutico di miRNA, siRNA, mRNA, lncRNA, peptidi e molecole bioattive. Tuttavia, EVs somministrate a livello sintetico si accumulano nel fegato, reni e milza e alcune EVs hanno dimostrato fino ad oggi un'accettabilità farmaceutica limitata a causa della loro fonte (ad esempio EVs derivate dal latte bovino).
L'innovazione proposta qui mira a superare questi limiti applicando un sistema di drug delivery biocompatibile ed economico basato su vescicole derivate da fonti naturali, che aumenterebbero la biodisponibilità e migliorerebbero l'efficacia e la sicurezza dei composti bioattivi caricati. Elementi cruciali dell’innovazione possono essere identificati a diversi livelli. In primo luogo, la scelta della fonte naturale come sistema di rilascio delle EVs rappresenta un approccio completamente innovativo, che garantisce la produzione di materiali da una bioresource completamente rinnovabile. In secondo luogo, applichiamo una strategia di produzione, che integra una serie di innovazioni tecnologiche all'avanguardia in ogni fase del processo di sviluppo: tecniche di purificazione EV, caratterizzazione EV utilizzando nuovi strumenti biofisici, test di bioattività su diversi sistemi modello. Basandosi su questa solida base e sul nostro proof-of-concept preliminare (Brevetto italiano con estensione PCT entro dicembre 2020), proponiamo una nuova generazione di bionanovettori di origine naturale su misura per il drug delivery di farmaci e biocomposti nel contesto di future formulazioni terapeutiche, cosmetiche o nutraceutiche.

Inoltre, con il nostro processo, possiamo:
Produrre 100 volte più EVs rispetto altri sistemi di produzione
Ridurre i costi di produzione di oltre 10 volte
Riducendo anche i costi di Q&C associati di oltre 5 volte
Produrre lotti di alta qualità di EVs su misura per uso industriale

TRL