$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
In den letzten zehn Jahren wurde intensiv an der Rolle extrazellulärer Vesikel (EV) als diagnostische und prognostische Biomarker, therapeutische Ziele, als Vektoren für die Verabreichung von Medikamenten oder sogar als Kandidaten für die reparative oder regenerative Medizin bei einer Vielzahl von Krankheiten geforscht. EV sind ein Verbund aus heterogenen, von Phospholipid-Doppelschichten umgebenen Partikeln mit einem Durchmesser zwischen 30 und 5000 nm, nämlich Exosomen, Mikrovesikel und apoptotische Körper, die dank ihrer selektiven Verpackung von bioaktiven Molekülen (wie Lipiden, Proteinen, RNA und Metaboliten) eine einzigartige Gruppe von Mediatoren der Zell-zu-Zell-Kommunikation bilden. Da fast alle Zellen (prokaryotische und eukaryotische) EV freisetzen, könnten sie an der Pathophysiologie praktisch aller Krankheiten beteiligt sein. Tatsächlich bestimmt die molekulare Fracht von EV, die nach einem bestimmten Reiz freigesetzt wird, seinen Wirkmechanismus und spiegelt den Zustand seiner Elternzelle wider.
Trotz aller wissenschaftlichen Bemühungen und technischen Fortschritte wird die Erforschung der Eigenschaften, der Struktur, der Zusammensetzung, der pathophysiologischen Aktivität und des Metabolismus/der Clearance von EV durch die EV-Extraktions- und Reinigungsmethode immer noch technisch herausgefordert. In diesem Zusammenhang zielt diese Methodensammlung darauf ab, Methoden zur Isolierung und Reinigung von EV für weitere nachgelagerte Anwendungen zu melden.
In dieser Ausgabe beschreiben El Itawi und Kollegen1 die Isolierung von Splenozyten-abgeleitetem EV in einem murinen Modell der Infektion durch Porphyromonas gingivalis. Die Autoren isolieren das EV durch differentielle Zentrifugation aus einer Splenozytensuspension und ernten das EV anschließend, um seine in vivo-Effekte zu untersuchen. Die Autoren geben jedoch an, dass ihre Methode für adhärente Zellen angepasst werden sollte.
Jones und seine Mitautoren2 isolieren EV, das aus kultivierten Oligodendrozyten stammt, die Größenausschlusschromatographie (SEC) und 3-KDa-Ultrafiltration kombinieren, um so eine ordnungsgemäße EV-Reinheit mit minimaler Proteinkontamination in ihren Extrakten zu gewährleisten. Diese halbautomatische Methode kann für praktisch alle nachgelagerten Anwendungen wie funktionelle Assays, molekulare Charakterisierung von EV oder EV-Bildgebung eingesetzt werden.
SEC wird auch von Ryan et al. vorgeschlagen. 3, EV aus Mycobacterium tuberculosis zu isolieren, um die bakterielle Physiologie, die Interaktion mit dem Wirt und die molekulare Fracht des EV zu verstehen. In diesem methodischen Manuskript vergleichen die Autoren die Leistung der Dichtegradienten-Ultrazentrifugation und der SEC und kommen zu dem Schluss, dass die EV-Rückgewinnung und Reinheit von EV bei der Durchführung von SEC verbessert wird. Die Autoren schlagen auch vor, dass die beschriebene Methodik auf andere von Mykobakterien abgeleitete EV angewendet werden kann.
Valle-Tamayo et al. 4, beschreiben ein einfaches zweistufiges Verfahren zur Gewinnung von Astrozyten-abgeleitetem EV durch polymerbasierte Fällung und Immuneinfang mit Astrozyten-Zelloberflächenantigen-1 (ACSA-1)-Antikörpern, die an magnetische Mikrokügelchen konjugiert sind. Die Autoren schlagen vor, dass Immunocapture mit SEC anstelle von polymerer Präzipitation kombiniert werden kann und dass magnetische Mikrokügelchen an andere Antikörper konjugiert werden könnten, um EV aus anderen Zelltypen zu isolieren. Die Rückgewinnung dieser EV aus menschlichem Plasma oder anderen Bioflüssigkeiten könnte im Bereich neurologischer Erkrankungen oder verwandter Erkrankungen von großem Wert sein.
Im letzten Manuskript der Ausgabe schlagen Koh und Kollegen5 eine Ultrafiltrationsmethode vor, um kleine EV (sEV) aus kultivierten menschlichen mesenchymalen Stammzellen zu isolieren. Die Autoren geben an, dass die ultrafiltrierten EV-Extrakte für therapeutische Anwendungen und andere nachgelagerte Analysen verwendet werden können. Obwohl dies eine einfache und schnelle Methode ist, die auf andere Bioflüssigkeiten und verschiedene Zelltypen ihres Ursprungs angewendet werden könnte, räumen die Autoren ein, dass sie möglicherweise nicht in großem Maßstab für industrielle Anwendungen geeignet ist.
Insgesamt bietet dieses Sonderheft verschiedene relativ einfache und leichte Labormethoden zur Isolierung von EV aus verschiedenen Größen und aus einer Vielzahl von Proben, wie Bakterien, tierischen Organen und menschlichen Zellen. Die Extraktionsausbeute und -reinheit unterscheidet sich zwischen den Methoden und sollte in Betracht gezogen werden, um die kostengünstigste und zeiteffizienteste Methode entsprechend der endgültigen Verwendung des isolierten EV auszuwählen.
Abschließend möchte ich mich bei allen Autoren und Gutachtern für ihre Beiträge und bei der Redaktion der Zeitschrift für visualisierte Experimente für ihre unschätzbare Unterstützung in diesem Prozess bedanken. Ich hoffe aufrichtig, dass diese Sonderausgabe für EV-Ermittler bei ihrer zukünftigen Forschung nützlich sein wird.