Исследователи из Института нанонаук о жизни (WPI-NanoLSI) при Университете Канадзавы разработали новый метод наноскопического профилирования малых внеклеточных везикул (sEV). Подход, основанный на высокоскоростной видеографии с использованием атомно-силовой микроскопии (HS-AFM), позволяет с беспрецедентной детализацией характеризовать субпопуляции sEV. Ведущие исследователи проекта — Кисианг Лим и Ричард В. Вонг.
Внеклеточные везикулы (EV), включая экзосомы и микровезикулы, представляют собой мельчайшие пузырьки, участвующие в межклеточной коммуникации. Они функционируют как молекулярные курьеры, перенося биомолекулы — белки, липиды и РНК — между клетками. Эти процессы регулируют иммунные ответы, регенерацию тканей и развитие заболеваний.
Точная характеристика наноразмерных везикул затруднена из-за их малого размера и гетерогенности. Существующие методы, такие как анализ траекторий наночастиц (NTA) и проточная цитометрия, не обладают достаточным разрешением для получения точной структурной и композиционной информации на уровне отдельных везикул.
В ходе исследования, опубликованного в журнале Journal of Extracellular Vesicles, ученые применили видеографию HS-AFM для изучения sEV, полученных из клеточной линии HEK293T. Визуализация проводилась в физиологических условиях, что позволило выявить четкие субпопуляции sEV.
Было обнаружено, что эти субпопуляции обогащены специфическими экзосомальными маркерами, в частности CD63 и CD81. Этот метод характеристики получил название «наноскопическое иммунофенотипирование».
Исследование также выявило различия, зависящие от размера везикул. Малые внеклеточные везикулы размером менее 100 нм демонстрировали большую жесткость мембраны и более высокую степень колокализации с экзосомальными маркерами CD63 и CD81. В то же время более крупные везикулы показывали значительные флуктуации высоты.
По словам Ричарда В. Вонга, эта работа представляет собой «крупный прорыв в исследовании внеклеточных везикул». Технология HS-AFM позволяет напрямую наблюдать динамические взаимодействия поверхностных маркеров на отдельных sEV.
Открывающиеся возможности прокладывают путь к разработке высокоточных биомаркеров на основе внеклеточных везикул. Это имеет огромное значение для будущего медицины.
Потенциальные применения включают революционные изменения в ранней диагностике заболеваний. Особенно перспективным видится использование экзосомальных биомаркеров для диагностики рака.
Кроме того, полученные знания и технология HS-AFM могут способствовать прогрессу в области таргетной доставки лекарств. Точная характеристика везикул позволит создавать более эффективные системы доставки терапевтических агентов.
Наконец, метод найдет применение в регенеративной медицине. Возможность детально характеризовать терапевтические внеклеточные везикулы поможет оптимизировать их использование для восстановления тканей и органов.
Изображение носит иллюстративный характер
Внеклеточные везикулы (EV), включая экзосомы и микровезикулы, представляют собой мельчайшие пузырьки, участвующие в межклеточной коммуникации. Они функционируют как молекулярные курьеры, перенося биомолекулы — белки, липиды и РНК — между клетками. Эти процессы регулируют иммунные ответы, регенерацию тканей и развитие заболеваний.
Точная характеристика наноразмерных везикул затруднена из-за их малого размера и гетерогенности. Существующие методы, такие как анализ траекторий наночастиц (NTA) и проточная цитометрия, не обладают достаточным разрешением для получения точной структурной и композиционной информации на уровне отдельных везикул.
В ходе исследования, опубликованного в журнале Journal of Extracellular Vesicles, ученые применили видеографию HS-AFM для изучения sEV, полученных из клеточной линии HEK293T. Визуализация проводилась в физиологических условиях, что позволило выявить четкие субпопуляции sEV.
Было обнаружено, что эти субпопуляции обогащены специфическими экзосомальными маркерами, в частности CD63 и CD81. Этот метод характеристики получил название «наноскопическое иммунофенотипирование».
Исследование также выявило различия, зависящие от размера везикул. Малые внеклеточные везикулы размером менее 100 нм демонстрировали большую жесткость мембраны и более высокую степень колокализации с экзосомальными маркерами CD63 и CD81. В то же время более крупные везикулы показывали значительные флуктуации высоты.
По словам Ричарда В. Вонга, эта работа представляет собой «крупный прорыв в исследовании внеклеточных везикул». Технология HS-AFM позволяет напрямую наблюдать динамические взаимодействия поверхностных маркеров на отдельных sEV.
Открывающиеся возможности прокладывают путь к разработке высокоточных биомаркеров на основе внеклеточных везикул. Это имеет огромное значение для будущего медицины.
Потенциальные применения включают революционные изменения в ранней диагностике заболеваний. Особенно перспективным видится использование экзосомальных биомаркеров для диагностики рака.
Кроме того, полученные знания и технология HS-AFM могут способствовать прогрессу в области таргетной доставки лекарств. Точная характеристика везикул позволит создавать более эффективные системы доставки терапевтических агентов.
Наконец, метод найдет применение в регенеративной медицине. Возможность детально характеризовать терапевтические внеклеточные везикулы поможет оптимизировать их использование для восстановления тканей и органов.
