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Las vesículas extracelulares (VE) son vesículas de membrana de tamaño nanométrico de origen celular que se pueden aislar de numerosos fluidos biológicos, como sangre, leche materna, saliva, orina, bilis, jugo pancreático y fluidos cefalorraquídeos y peritoneales. La derivación de las VE se produce a través de tres mecanismos principales: apoptosis, liberación a través de la fusión de cuerpos multivesiculares con la membrana plasmática y formación de la membrana plasmática1. La evidencia de la transferencia EV de componentes de células donantes a células y tejidos vecinos o distantes sugiere que estos paquetes encerrados en membranas pueden desempeñar un papel importante en las cascadas de señalización paracrina, así como a larga distancia o endocrina 1,2,3. Debido a que los VE pueden proporcionar una instantánea del fenotipo de una célula, el potencial de su uso como herramientas diagnósticas y terapéuticas para el tratamiento de diversas enfermedades se ha convertido en un área activa de investigación 4,5,6,7,8.
Se han desarrollado muchos métodos dirigidos a la caracterización de VE 9,10,11,12,13. La mayoría de estos métodos proporcionan información única y valiosa sobre las poblaciones de vehículos eléctricos, principalmente a granel. Si bien un subconjunto de estas técnicas puede proporcionar detalles sobre las sustancias dentro o sobre los vehículos eléctricos individuales, puede haber limitaciones para caracterizar los vehículos eléctricos a nivel de un solo vehículo. Por ejemplo, la inmunomicroscopía electrónica se puede utilizar para comprender los VE individuales y su composición, pero esta técnica es de bajo rendimiento, su capacidad para ser utilizada para describir la dinámica de poblaciones y requiere el desarrollo de métodos significativos14.
Recientemente, el desarrollo y la comercialización de la técnica del sensor de imágenes de reflectancia interferométrica de una sola partícula (SP-IRIS), a través de la plataforma ExoView, ha abierto la caracterización individual de EV utilizando un método de recopilación de datos automatizado rutinario y sencillo. El núcleo de esta tecnología es el chip, una doble capa de Si/SiO2 de 1 cm x 1 cm, que permite la medición interferométrica de nanopartículas biológicas individuales. El chip está cultivado con un microarray de puntos de anticuerpos funcionalizados individuales, lo que permite la detección multiplexada de hasta seis tipos de captura diferentes. Los chips estándar incluyen los marcadores comunes de tetraspanina (CD81, CD63 y CD9) para la captura durante la etapa de incubación, y el usuario puede agregar puntos de captura personalizados adicionales para aislar distintas poblaciones de EV separadas de las tetraspaninas. Después de la etapa de incubación, cada punto de captura tiene unidos muchos EV que expresan el marcador correspondiente. Estos EV capturados se pueden lavar, secar y escanear simplemente en el lector para cuantificar el tamaño de las vesículas unidas al punto de captura entre 50 y 200 nm para dar una distribución de tamaño ponderada por número a través de SP-IRIS15. El sistema también ofrece tres canales de detección fluorescentes para el inmunomarcaje de los EV capturados, y proporciona tanto la intensidad fluorescente media, que no está limitada por el tamaño, como las mediciones de SP-IRIS, como los aspectos de colocalización para cada tinción fluorescente. Esto permite al usuario definir poblaciones de VE individuales en función de la visualización de cuatro biomarcadores diferentes por VE (captura más tres marcadores inmunofluorescentes). El sistema puede ir más allá de la medición de proteínas de superficie con inmunofluorescencia, ya que un protocolo de carga opcional permite al usuario sondear las proteínas internas de los EV capturados y los epítopos luminales de los marcadores de superficie que abarcan la membrana, así como permite al usuario comprobar la integridad de la membrana EV. En este artículo, proporcionamos un protocolo detallado que describe los pasos necesarios para obtener datos consistentes sobre el tamaño y el número de vehículos eléctricos, con hasta cuatro biomarcadores diferentes en un solo nivel de vehículo en grandes poblaciones de vehículos eléctricos. Esta técnica se puede utilizar tanto en fluidos biológicos no procesados como en VE aislados utilizando cualquier número de técnicas, como ultracentrifugación, ultrafiltración, agentes precipitantes, captura de inmunoafinidad, microfluídica y cromatografía de exclusión por tamaño.
El protocolo que se describe a continuación utiliza vesículas extracelulares (VE) derivadas de medios de cultivo celular HEK 293 y del suero de ratón utilizando un método de aislamiento establecido16. El protocolo se ha aplicado a muchos otros fluidos biológicos, medios de cultivo celular y vesículas extracelulares purificadas aisladas de fluidos biológicos. Este protocolo se divide en un procedimiento de dos días con el flujo de trabajo para un experimento típico que se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Flujo de trabajo de ensayo. Flujo de trabajo de ensayo para elegir el tipo de análisis que se completará para la muestra entre el tamaño y el recuento, el recuento de tamaño y la tinción de la superficie, y el recuento de tamaño y la tinción de la carga. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.