Телефонуйте: +38 (067) 242 82 22

Екзосоми з мезенхімальних стовбурових клітин: переваги та недоліки

6.12.2021

екзосоми з мезенхімальних стовбурових клітин

Автори:

Рецензент Гордієнко Інна, біолог біотехнологічної лабораторії, к.б.н.
Автор
Косяк Вікторія, асистент біолога, біофізик

Раніше ми вже розповідали що таке екзосоми, та які є перспективи їх застосування в медицині. У цій статті поговоримо про екзосоми із мезенхімальних стовбурових клітин (МСК). Які їх переваги та недоліки? Для боротьби з якими захворюванням застосовуються екзосоми? Читайте нижче у статті.

Що таке мезенхімальні стовбурові клітини?

Мезенхімальні стовбурові клітини — це мультипотентні стовбурові клітини дорослого організму, що можуть давати початок різним типам клітин сполучної тканини. Тобто така стовбурова клітина може перетворюватися на диференційовані клітини кісток, хрящів, шкіри, внутрішніх органів та судин. Регенерація організму працює завдяки стовбуровим клітинам. Саме МСК є тим типом стовбурових клітин, що найбільш часто застосовується в клітинній терапії різних захворювань. Їх можна отримати з різних джерел, таких як кістковий мозок, жирова тканина, плацента, пуповина та ін. Про програми лікування різних захворювань за допомогою МСК можна прочитати тут. Терапевтичний ефект МСК реалізується двома основними шляхами: 1. Прямий — заміщення ушкоджених клітин трансплантованими МСК.2. Опосередкований або паракринний — секреція великого різноманіття біологічно активних речовин МСК після трансплантації, таких як фактори росту, цитокіни, гормони та позаклітинних везикул, в тому числі й екзосом.
Домінує серед них другий шлях. Багато сучасних досліджень показують, що екзосоми, отримані зі стовбурових клітин, мають подібні функції з батьківськими клітинами. Вміст екзосом отриманих від МСК досить варіює та залежить від тканинного джерела МСК. Ідентифіковано більше ніж 150 різних міРНК та більш ніж 850 унікальних білків в екзосомах МСК.
Саме тому регенеративна медицина не обмежується застосуванням тільки клітин. Відновлення організму можуть забезпечувати й екзосоми самостійно.

екзосоми з мск

Застосування екзосом із МСК

Екзосоми з МСК мають широкий терапевтичний потенціал.Сьогодні проходить ряд доклінічних та клінічних досліджень для визначення ефективності екзосом в лікуванні таких захворювань:
жирова дистрофія печінки; вірусний гепатит; остеопороз; остеоартрит; гостра ниркова недостатність; хронічна ниркова недостатність; серцево-судинні захворювання (ССЗ); хвороба Альцгеймера; хвороба Паркінсона.
Також, досить перспективним є визначення концентрації та складу екзосом як діагностичних маркерів, використання екзосом для загоєння ран та як допоміжного засобу для лікування гострого дистрес синдрому легень при COVID-19. Але найпоширенішими галузями застосування екзосом на сьогодні є трихологія, косметологія та дерматологія.

вивчення екзосом

Переваги застосування екзосом

«Порівнюючи із терапією МСК, ризик імунної відповіді, спонтанного перетворення на якийсь інший тип клітин, реакції некрозу або ж навіть ризик переродження в пухлинні клітини рівняється до нуля при застосуванні екзосом, оскільки екзосоми не є клітинами, не є живою системою і не мають інструментів для відтворення самих себе.»

Інна Гордієнко, біолог біотехнологічної лабораторії, к.б.н.

Екзосоми — це, по суті, лише транспорт для корисних речовин. Крім того, доклінічні дослідження показують відсутність токсичного впливу екзосом на печінку та нирки при системному введені. Відсутність імунної відповіді на введення екзосом дозволяє масштабувати їх виробництво з донорських стовбурових клітин у великих кількостях. Екзосоми можна поєднувати з нещодавно розробленими біотехнологічними конструкціями чи методами та використовувати як частинки-носії. Вони можуть бути розроблені для специфічної доставки речовин у певні типи клітин та тканин.

Усі ці характеристики роблять екзосоми ідеальним природним матеріалом для розвитку наномедицини. Нині дослідження та застосування екзосом у медицині породжує новий напрямок в регенеративній медицині, який можна назвати «безклітинна терапія (cell-free therapy)» чи «клітинна терапія нового покоління (next-generation cell therapy)».

Недоліки екзосом

Кількість та вміст екзосом отриманих від МСК має досить динамічний та змінний характер, що тісно пов’язано зі станом клітинної культури, з тканинним джерелом клітин, умовами культивування та іншими факторами. Тому екзосоми, отримані з МСК, слід вивчати та застосовувати відповідно до певних специфікацій.
Гетерогенність МСК-екзосом надає їм ряд переваг, але деякі недоліки також є. Важливо відзначити, що очищення певної популяції екзосом досі не проста процедура, досягти хорошого рівня очищення часто складно.
Дуже важливою є інформація про розмір, біохімічний склад та опис умов вирощування або походження клітин. Щоб виготовити якісні МСК-екзосоми, потрібно: уніфікувати виробництво МСК та екзосом безпосередньо;регулярно тестувати клітини стандартизованими підходами.
Для розв'язання цих проблем члени чотирьох товариств (SOCRATES, ISEV, ISCT та ISBT) пропонують конкретні стандарти. Зокрема, потрібно визначати кількість екзосом, отриманих з МСК, їх розмір, визначати фенотип екзосом та їх біохімічний склад. Більш детально про вимоги виробництва для клінічного використання буде представлено в наступних статтях. Слідкуйте за нашими новинами.
У наступній нашій статті ми розповімо про найперспективніші напрямки можливого застосування екзосом та розберемо механізми їх роботи у кожному з випадків.
Якщо ви лікар і цікавитесь можливістю застосування екзосом у вашій практиці, залиште заявку в полі нижче, і ми зв’яжемося з вами якомога швидше!
Дивіться відео про оновлений формат випуску екзосомовмісного продукту GoodEXOCells на YouTube!

Замовляйте екзосоми тут:

Дякуємо!

Ваша заявка вже в роботі у менеджерів компанії.

Can't send form.

Please try again later.



Джерела: 1. Wei Wumei, Ao Qiang, Wang Xiaohong, Cao Yue, Liu Yanying, Zheng Song Guo, Tian Xiaohong/ Mesenchymal Stem Cell–Derived Exosomes: A Promising Biological Tool in Nanomedicine. Frontiers in Pharmacology (2021)https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fphar.2020.5904702. Nikfarjam, S., Rezaie, J., Zolbanin, N.M. et al. Mesenchymal stem cell derived-exosomes: a modern approach in translational medicine. J Transl Med 18, 449 (2020). https://doi.org/10.1186/s12967-020-02622-3 3. Mendt, M., Rezvani, K. & Shpall, E. Mesenchymal stem cell-derived exosomes for clinical use. Bone Marrow Transplant 54, 789–792 (2019). https://doi.org/10.1038/s41409-019-0616-z ​​4. Maria Maqsood, Mingzhu Kang, Xiaotao Wu, Jinghua Chen, Liping Teng, Lipeng Qiu. Adult mesenchymal stem cells and their exosomes: Sources, characteristics, and application in regenerative medicine. Life Sciences, Volume 256 (2020)https://doi.org/10.1016/j.lfs.2020.118002