Egzosomy to nanopęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV), które pośredniczą w lokalnej i ogólnoustrojowej komunikacji międzykomórkowej poprzez transport białek i/lub kwasów nukleinowych (DNA i RNA) do komórek docelowych, zmieniając w ten sposób zachowanie komórek biorców. Ostatnie badania wykazały, że te właśnie pęcherzyki odgrywają kluczową rolę w modulacji i regulacji wielu funkcji biologicznych, takich jak proliferacja komórek, regulacja odporności czy regeneracja tkanek.
Egzosomy to pęcherzyki o wielkości 30–200 nm. Badania wykazały, że egzosomy mogą być wydzielane przez wiele rodzajów komórek, w tym przez mezenchymalne komórki macierzyste (MSC), immunocyty, neurony, komórki nowotworowe, komórki nabłonka, osteocyty czy miocyty. Egzosomy są obecne w płynach ustrojowych, takich jak ślina, osocze, limfa, mocz, nasienie, a nawet mleko matki.
W badaniach klinicznych egzosomy są wykorzystywane jako biomarkery, terapia bezkomórkowa (terapia egzosomami) o zaletach terapii komórkowych, system dostarczania leków i szczepionka przeciwnowotworowa. Egzosomy z komórek roślinnych, komórek mezenchymalnych, komórek T i komórek dendrytycznych mogą być w przyszłości stosowane w leczeniu różnych chorób.
Mnogość ważnych funkcji egzosomów
Egzosomy są obiecującymi nośnikami dla systemów dostarczania leków. Wcześniej naukowcy po prostu badali podstawowe funkcje egzosomów pochodzenia naturalnego i stosowali je w modelach chorób z niewielkimi modyfikacjami ich zawartości. Jednak wiele ostatnich badań wykazało, że niektóre cechy i zawartość egzosomów można modyfikować innymi substancjami. W pewnych warunkach hodowlanych egzosomy mogą służyć jako stabilne i skuteczne nośniki wypełnione określonymi białkami, lipidami i materiałem genetycznym, w tym mRNA, miRNA, innymi małymi niekodującymi RNA i DNA, służąc w ten sposób jako obiecujące narzędzie do przewidywanego dostarczania ładunku do docelowych tkanek lub narządów.
I tak w metodzie bezpośredniej egzosomy są ładowane środkami terapeutycznymi (cargo), dostarczanymi do miejsca docelowego, podczas gdy w metodach pośrednich odpowiednie komórki są modyfikowane genetycznie w celu wytworzenia egzosomów syntetetycznych odpowiednio zaprogramowanych i nacelowanych na ściśle określone działanie, np. hamujące lub wzmagające ekspresję pewnych genów w komórce, stymulujące lub hamujące produkcję pewnych białek czy wpływające na funkcje życiowe danej komórki czy grupy komórek.
Egzosomy w badaniach klinicznych
Efekty i korzyści terapeutyczne wynikające z zastosowania np. egzosomów pochodzących z komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej (ADSC-Exos) zostały potwierdzone w badaniach klinicznych jako mające potencjalne zastosowanie w leczeniu wielu chorób, szczególnie tych o podłożu zapalnym, immunologicznym czy nowotworowych.
Egzosomy z komórek nowotworowych zostały wykorzystane do celów terapeutycznych w celu wywołania silnej przeciwnowotworowej odpowiedzi immunologicznej, pokazując potencjał do wykorzystania jako szczepionka przeciwko chorobom nowotworowym. Niedawny postęp w programowaniu zawartości egzosomów zaowocował również wzrostem liczby aktywnych środków, które mogą być potencjalnie stosowane w immunoterapii nowotworów. Udowodniono, że zastosowanie w immunoterapii pewnego typu nowotworów egzosomów z komórek dendrytycznych (DCs) jest bardziej skuteczne niż inne rodzaje terapii. Na podstawie ostatnich publikacji naukowych można stwierdzić, iż immunoterapia z użyciem egzosomów z komórek DCs charakteryzuje się większą biostabilnością i biodostępnością oraz niższymi kosztami, niż obecnie stosowane terapie. Skuteczność tego typu terapii wymaga jednak potwierdzenia poprzez przeprowadzenie szeroko zakrojonych badań.
Zastosowanie egzosomów w medycynie to na pewno przyszłość. Na ten moment potrzebne są dokładne wytyczne co do zastosowania, na podstawie opublikowanych wyników badań klinicznych, potrzebna jest standaryzacja i wytwarzanie tego typu produktów w oparciu o standardy GMP. Postęp w biologii molekularnej, inżynierii genetycznej pozwoli na bardziej dokładne zbadanie mechanizmów działania tego typu produktów i bardziej celowane ich zastosowanie.
Dr n. med. Lidia Majewska
Certyfikowany lekarz medycyny estetycznej, absolwentka Collegium Medicum UJ w Krakowie, Krakowskiej Wyższej Szkoły Promocji Zdrowia oraz Podyplomowej Szkoły Medycyny Estetycznej Polskiego Towarzystwa Lekarskiego w Warszawie. Wykładowca w Krakowskiej Wyższej Szkole Promocji Zdrowia na kierunku Medycyna estetyczna i kosmetologia dla lekarzy. Tłumaczka anglojęzycznej literatury fachowej z zakresu medycyny estetycznej.
Jest redaktorem naukowym wydawnictwa Kwintesencja w zakresie publikacji dotyczących medycyny estetycznej. Właścicielka gabinetów medycyny estetycznej ESME Clinic w Krakowie.
Materiał powstał we współpracy z dystrybutorem Egzosomów ASCE firmą Innmedis, więcej informacji na egzosom.pl oraz asceplus.pl
Komentarz eksperta
Dr n. med. Lidia Majewska