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Article de méthode

Formulation et caractérisation d’un système de transport de dopamine à base d’exosomes

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DOI :

10.3791/63624

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4 avril 2022

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Dans cet article

Résumé

Ici, nous avons cherché à obtenir une formulation par chargement dopaminergique des exosomes isolés de cellules souches issues des cellules souches mésenchymateuses gelées de Wharton. L’isolement et la caractérisation des exosomes, la charge du médicament dans les exosomes résultants et l’activité cytotoxique de la formulation développée sont décrits dans ce protocole.

Résumé

Les exosomes d’une taille comprise entre 40 et 200 nm constituent le plus petit sous-groupe de vésicules extracellulaires. Ces vésicules bioactives sécrétées par les cellules jouent un rôle actif dans la cargaison et la communication intercellulaires. Les exosomes se trouvent principalement dans les fluides corporels tels que le plasma, le liquide céphalo-rachidien, l’urine, la salive, le liquide amniotique, le colostrum, le lait maternel, le liquide articulaire, le sperme et l’acide pleural. Compte tenu de la taille des exosomes, on pense qu’ils peuvent jouer un rôle important dans les maladies du système nerveux central car ils peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE). Par conséquent, cette étude visait à développer un système de nanotransporteurs à base d’exosomes en encapsulant la dopamine dans des exosomes isolés des cellules souches mésenchymateuses gelées de Wharton (WJ-MSCs). Les exosomes qui ont passé le processus de caractérisation ont été incubés avec de la dopamine. Les exosomes chargés en dopamine ont été recaractérisés en fin d’incubation. Les exosomes chargés de dopamine ont été étudiés dans des tests de libération de médicaments et de cytotoxicité. Les résultats ont montré que la dopamine pouvait être encapsulée avec succès dans les exosomes et que les exosomes chargés de dopamine n’affectaient pas la viabilité des fibroblastes.

Introduction

Les exosomes, des vésicules bioactives aux caractéristiques significatives, ont une taille comprise entre 40 nm et 200 nm. Les exosomes proviennent de la membrane cellulaire et se forment en raison de la libération des endosomes1. Ces structures servent de communicateurs de cellule à cellule et interagissent avec les cellules voisines pour faciliter le transfert de molécules actives. Les exosomes peuvent être isolés à partir de nombreuses sources différentes. Il s’agit notamment des fluides corporels tels que le plasma, l’urine, le liquide céphalo-rachidien, la salive, ainsi que des lignées cellulaires cultivées dans des conditions in vitro....

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Protocole

REMARQUE : Voir le tableau des matériaux pour plus de détails sur tous les matériaux et équipements utilisés dans ce protocole.

1. Culture et cryoconservation des cellules souches mésenchymateuses de la gelée de Wharton

  1. Retirez les WJ-MSC (de l’ATCC) du congélateur à -80 °C. Semez les cellules dans une fiole contenant du milieu DMEM-F12 complété par 10 % de sérum de veau fœtal (FBS). Incubez-les à 37 °C dans un incubateur contenant 5 % de CO2.
  2. Changez le milieu de culture tous les 2 jours. Faire passer les cellules lorsqu’elles atteignent 80 % de confluence. Laver les cellules....

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Résultats

Isolement et caractérisation des exosomes
Les cellules souches gelées de Wharton sont cultivées et incubées dans un milieu sans sérum pendant 48 h lorsque la culture atteint une densité suffisante. Après la fin de l’incubation, le surnageant est stocké à -20 °C. Les surnageants collectés sont dilués avec du PBS et soumis à une ultracentrifugation (Figure 1). La solution obtenue est analysée par des analyses NTA et DLS. Les exosomes sont stérilisés en passant à travers un.......

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Discussion

Les exosomes sont de petites vésicules membranaires de dimensions de 40 à 200 nm sécrétées par la plupart des types de cellules, par exemple, les CSM1. Capables de permettre la communication entre les cellules, les exosomes peuvent pénétrer dans les cellules de différentes manières telles que l’endocytose, la phagocytose, la micropinocytose, l’internalisation à médiation lipidique et la fusion33,44. Par rapport à d’autres systèmes nanoport.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Les travaux ont été principalement financés par des fonds de recherche fournis par les projets de recherche scientifique de l’Université technique de Yıldız (TSA-2021-4713).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
0,22 et micro ; m filtre à membraneAisimoUtilisé pour le processus de stérilisation
0,45 & micro ; Filtre à seringue mAisimoUtilisé pour le processus de stérilisation
15 mL Tube FalconNestUtilisé dans l’étape de culture cellulaire
25 cm2 flacons de culture cellulaire (Falcon, TPP flacons de culture tissulaireNestUtilisé dans l’étape de culture cellulaire
50 mL Tube FalconNestUtilisé dans l’étape
de culture cellulaireFioles de culture cellulaire de 75 cm2 (Falcon, fioles de culture tissulaire TPPNestUtilisé dans l’étape de culture cellulaire
Plaques à 96 puits (Falcon, microplaques TPP)Merck MilliporeUtilisé dans l’étape de culture cellulaire
AcetonitrileSigma271004-1LUtilisé pour l’analyse HPLC
AutoclaveNUVE-OT 90LUtilisé pour le processus de stérilisation
Cellule Cabine de cultureHera Safe KSUtilisé pour le processus de culture cellulaire
CentrifugeHitachiCF16RNUtilisé dans l’étape d’isolement des exosomes
Incubateur CO2 avec Safe Cell UVPanasonic Utilisépour le processus de culture cellulaire
Chlorhydrate de dopamine H8502-10GSigmaH8502-10GUtilisé dans le chargement
en dopamine des exosomesMilieu d’aigle modifié de Dulbecco-F12SigmaRNBJ7249Utilisé comme milieu de culture cellulaire
Sérum de veau fœtal-FBSCapricornFBS-16AIl a été utilisé en ajoutant au milieu de culture cellulaire.
Congélateur -80 ° ; CPanasonicMDF-U5386S-PEPour stocker les cellules et les exosomes qui en résultent
RéfrigérateurPanasonicMPR-215-PEUtilisé pour stocker la culture cellulaire et d’autres matériaux
Chromatographie liquide à haute performance-HPLCAgilent TechnologiesLa présence de dopamine dans le contenu de la formulation obtenue a été étudiée.
Microscope- PrimovertZeissUtilisé pour observer les cellules en culture cellulaire.
Dosage MTTBiomatikUtilisé pour mesurer la viabilité cellulaire
NanoSight NS300Malvern panalyticalMalvern panalyticalUtilisé pour la caractérisation des exosomes
Optima XPN-100 UltracentrifugeBeckman CoulterUtilisé dans l’étape d’isolement des exosomes
CompriméPBS Biomatik43602Dans la préparation de la solution PBS
Péniciline/ Solution de streptomycineCapricornPB-SIl a été ajouté au milieu pour éviter la contamination lors de la culture cellulaire.
Aide à la pipetteIsolab
Balance de précision-KernKern-ABJ220-4NMUtilisé dans la préparation de solutions
Q500 SonicatorQsonica, LLCUtilisé pour digérer les exosomes dans l’analyse HPLC
SaponinSigma47036-50G-FIl a été utilisé en l’ajoutant à la solution totale dans le processus de chargement de la dopamine des exosomes.
Spectrostar-Nano-SpectrophotométrieBMG LABTECHUtilisé pour les analyses MTT et de libération de médicaments Programme
package statistiqueSPSS 22
Vorteks-FinePCRFinePCR-FineVortexUtilisé pour mélanger les solutions de manière homogène
Bain d’eau 37 ° ; C-SenovaSenovaUtilisé dans l’étape de culture cellulaire
Wharton' s jelly cellules souches mésenchymateusesATCC
ZetaSizerMalvern Nano ZSMalvern Nano ZSUtilisé pour la caractérisation des exosomes
de

Références

  1. Ingato, D., Lee, J. U., Sim, S. L., Kwon, Y. L. Good things come in small packages: Overcoming challenges to harness extracellular vesicles for therapeutic delivery. Journal of Controlled Release. 241, 174-185 (2016).
  2. Riazifar, M., et al.

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Réimpressions et autorisations

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