Charakterizácia exozómov izolovaných z ľudskej plazmy

Charakterizácia exozómov izolovaných z ľudskej plazmy

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Bc. Daniela Máčalová100%100%100%
RNDr. Jana Janočková PhD.100%100%100%
Mgr. Marko Morávek100%100%100%
RNDr. Lucia Slovinská PhD.100%100%100%
Veronika Ihnatová100%100%100%
RNDr. Veronika Benetinová PhD.100%100%100%
RNDr. Monika Kvaková100%100%100%
Mgr. Slavomíra Gulová100%100%100%
RNDr. Lucia Homoľová PhD.100%100%100%
ISBN: ISBN 978-80-972360-7-6

Charakterizácia exozómov izolovaných z ľudskej plazmy

Jana Janočková1 Jana Matejová1 Denisa Harvanová1 Tímea Špaková1 Lucia Homoľová1 Ján Rosocha1
1Združená tkanivová banka, Lekárska fakulta, Univerzita P. J. Šafárika v Košiciach, Trieda SNP 1, 040 01 Košice
janaplsikova@gmail.com

Extracelulárne vezikuly (EVs) sú klasifikované ako membránové vezikuly, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v medzibunkovej komunikácii prostredníctvom prenosu bioaktívnych proteínov, lipidov a RNA. Sú definované na základe ich veľkosti, rýchlosti sedimentácie, či biogenetickej dráhy, avšak ani jeden z týchto parametrov nie je konečný a ani špecifický pre žiaden typ EVs. V závislosti od ich intracelulárneho pôvodu sa vyznačujú rôznymi štrukturálnymi a biochemickými vlastnosťami, ktoré ovplyvňujú ich konkrétne funkcie. Poznáme tri hlavné podskupiny EVs – apoptické telieska (o priemere 50 – 2000 nm), mikrovezikuly (150 - 1 000 nm) a exozómy (40 - 150 nm) (1). Exozómy predstavujú malé, homogénne endozomálne mikrovezikuly produkované takmer všetkými eukaryotickými bunkami a nachádzajúce sa v rôznych telesných tekutinách (napr. sliny, krv, moč, amniotická tekutina, synoviálna tekutina, materské mlieko). Zohrávajú dôležitú úlohu v mnohých bunkových procesoch vrátane imunitnej odpovede či signálnej transdukcie. Sú schopné prenášať bunkové proteíny, lipidy a RNA k cieľovým bunkám a tak naznačiť ich fyziologický alebo patologický stav. Exozómy a zmeny v zložení ich bioaktívnych molekúl môžu slúžiť ako biomarker na prognózu rôznych ochorení ako sú zápaly, kardiovaskulárne, obličkové alebo neurodegeneratívne ochorenia či nádory (2).

V tejto práci sme sa zamerali na izoláciu exozómov z ľudskej plazmy pomocou veľkostnej vylučovacej chromatografie (qEV Izon) a ich kvalitatívnu a kvantitatívnu charakterizáciu pomocou prietokovej cytometrie a ELISA metód.

Poďakovanie: 

Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt Otvorená vedecká komunita pre moderný interdisciplinárny výskum v medicíne (OPENMED), kód ITMS2014+: 313011V455, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja a vďaka Slovenskej grantovej agentúre VEGA 1/0229/20 a APVV-17-0118.

Zdroje: 

1. Heldring N, Mager I, Wood MJA, Le Blanc K, Andaloussi SEL. Therapeutic Potential of Multipotent Mesenchymal Stromal Cells and Their Extracellular Vesicles. Human Gene Therapy. 2015;26(8):506-17.
2. Zhang Y, Liu YF, Liu HY, Tang WH. Exosomes: biogenesis, biologic function and clinical potential. Cell and Bioscience. 2019;9.

Diskusia

Ahoj, chcela by som sa opýtať, či by bolo možné exozómy využiť ako nosiče pre vakcíny na báze mRNA?

Ahoj. V posledných rokoch sa stali klinické aplikácie využívajúce technológiu exozómov (ako cell-free therapy) dôležitou oblasťou výskumu. Všeobecne je známe, že exozómy predstavujú (okrem iného) aj ideálny delivery system k špecifickým cieľovým bunkám. Samozrejme terapeutický účinok a biodistribúcia exozómov je výrazne ovplyvnená pôvodom buniek produkujúcich exozómy. Aktuálna práca S.J Tsai, et al. (2020, Paper in collection COVID-19 SARS-CoV-2 preprints from medRxiv and bioRxiv) opisuje použitie 293F buniek (derivované z transformovaných HEK buniek) k produkcii a izolácii exozómov, ktoré boli následne loadované s mRNA kódujúcimi antigény z viacerých SARS-CoV-2 štrukturálnych proteínov. Takáto vakcína bola injekovaná myšiam a nasledovali rôzne vyšetrenia imunitných reakcií voči SARS-CoV-2 a hematologické i histologické analýzy. Výsledky ich práce potvrdili potenciálne použitie exozómov ako nosičov funkčných mRNA do cieľových buniek v in vitro i v in vivo podmienkach.

chcela by som sa opýtať, či je možné využiť exozómy v diferenciálnej diagnostike alergických respiračných ochorení, monitorovať systémovy/lokálny alergický zápal na základe sledovania exozómov z plazmy a z nazálneho sekrétu?

Keďže exozómy majú vlastnosti darcovských buniek a vedia zabezpečiť komunikáciu medzi bunkami, zaradzujú sa aj medzi potenciálne biomarkery včasnej detekcie rôznych ochorení, vrátane respiračných ochorení (pr. detekcia exozomálnych miRNA u astmatických pacientov alebo pri chronickej obštrukčnej chorobe pľúc či analýza exozomálnych proteínov pri chronickej rinosinusitíde). Konkrétne, Vami spomínaná diagnostika, resp. sledovanie alergického respiračného zápalu využitím exozómov z nosového hlienu by teda možná bola.

ďakujem za odpoveď

Dobrý deň, zaujímalo by ma prečo ste si zvolili izoláciu exozómov z plazmy?

Dobrý deň. Plazma z periférnej krvi bolo použitá pretože je jedným z bohatých zdrojov na exozómy a je ľahko dostupná bez toho, aby spôsobila či už zdravému darcovi alebo pacientovi s osteoartritídou pri odoberaní krvi nejaké nepríjemné komplikácie.