Naučnici Nacionalnog univerziteta u Singapuru su proizveli vezikule nano veličine iz ćelija putem pristupa striženju ćelija koje se mogu koristiti za različite biomedicinske primene.
Ekstracelularne vezikule (EV) su membranske vezikule vezane za lipide koje se prirodno pojavljuju u ćelijama koje se nalaze u svim biološkim tečnostima. Oni su privukli veliku pažnju zbog svoje potencijalne uloge u nekoliko biomedicinskih primena, uključujući dijagnostičke svrhe (biomarkeri), kao terapeutski agensi i kao sistemi za isporuku lekova. Upotreba EV kao terapeutskih agenasa, posebno onih dobijenih iz matičnih ćelija, pokazala je regenerativne i/ili reparativne efekte tkiva.
Što je još važnije, EV predstavljaju pristupe bez ćelija jer su neodrživi i rade uglavnom preko parakrine signalizacije, čime se ublažavaju izazovi povezani sa terapijom zasnovanom na ćelijama. Međutim, potrebno je pozabaviti nekoliko ograničenja pre nego što se EV mogu u velikoj meri koristiti kao terapeutici, a ona uključuju duge i zamorne procese izolacije i niske proizvodne prinose.
U nedavnom radu objavljenom u Acta Pharmaceutica Sinica B , vanredna profesorka Giorgia Pastorin i njen istraživački tim sa Odseka za farmaciju Nacionalnog univerziteta u Singapuru, u saradnji sa docentom Bertrandom Czarnijem sa Naniang Technological Universiti (NTU) i istraživačima iz Singapore Eie Istraživački institut (SERI), pripremio je vezikule nano veličine iz ćelija putem pristupa smicanju ćelija za upotrebu u zarastanju rana i regenerativnim aplikacijama tkiva. Otkrili su da ove nano-veličine vezikule koje se nazivaju ćelijski izvedene nanovezikule (CDNs) oponašaju EV ne samo u smislu njihovih fizičkih karakteristika već i po njihovom biološkom teretu (proteini, lipidi i nukleinske kiseline) i da se mogu proizvoditi sa mnogo većim prinosima .
Profesor Pastorin je rekao: „Ova istraživačka studija pokazuje da nanovezikule izvedene iz ćelija obećavaju za različite biomedicinske primene. Naš tim je izveo nanovezikule iz različitih tipova ćelija kao što su imune ćelije i matične ćelije za smanjenje upale i regeneraciju tkiva, respektivno.“
U ovoj studiji, prof. Pastorin i njen doktorant dr Iub Raj Neupane u saradnji sa dr Harishom K Handralom iz Agencije za nauku, tehnologiju i istraživanje, i prof Czarni, istraživali su ulogu koju CDN dobijaju od mezenhimalnih matičnih ćelija (MSC -CDNs) igrali su u ubrzavanju zarastanja rana. Kao deo ovog istraživanja, izvršena je proteomika visoke propusnosti i analiza ontologije gena da bi se identifikovali visoko obogaćeni proteini i njihova lokalizacija u ovim vezikulama.
Istraživači su otkrili da su ovi MSC-CDN aktivirali signalni put u ćelijama humanih dermalnih fibroblasta (HDF). Ovo je povećalo proliferaciju i migraciju HDF ćelija ka krevetu rane, zajedno sa pojačanim oslobađanjem markera vezanih za ćelijsku proliferaciju, faktora rasta i drugih komponenti ćelijske regeneracije da pomognu u procesu zarastanja.
Ova studija je takođe pokazala da ovi MSC-CDN povećavaju formiranje novih krvnih sudova u ćelijskim kulturama. U mišjim modelima je otkriveno da promovišu zarastanje u sličnoj meri u poređenju sa MSC-EV, ali sa stopom zarastanja koja je bila skoro dvostruko brža.
U budućem radu, tim će nastaviti da istražuje upotrebu ovih vezikula kao terapeutskih agenasa za kardiovaskularne bolesti i za isporuku lekova.
