שלפוחיות חוץ-תאיות (EVs) הן אחד משחקני המפתח בתקשורת בין-תאית בכל האורגניזמים הרב-תאיים1. EVs הם חלקיקי ממברנה דו-שכבתית של שומנים שמקורם בתאים שיכולים להקל על העברת מגוון עומסי מטען, כגון חלבונים, ליפידים וחומצות גרעין, לתאים המקבלים. לרכבים חשמליים יכול להיות טווח גדלים רחב שנע בין 30 ננומטר ל-1 מיקרומטר. לרכבים חשמליים קטנים (sEVs), המוגדרים כשלפוחיות קשורות לליפידים עם גודל קוטר ממוצע של <200 ננומטר, יש את היכולת לחצות את מחסום הדם-מוח; לכן, הם היו מעורבים בהתפשטות דמוית פריון והחמרה של מחלות ניווניות ומצבים אחרים כגון מחלת אלצהיימר (AD), דמנציה פרונטו-טמפורלית (FTD), מחלת פרקינסון (PD) וסרטן 2,3. יתר על כן, מכיוון שניתן למצוא sEVs במגוון נוזלים ביולוגיים כגון דם, נוזל מוחי (CSF), רוק ואפילו שתן, השימוש המועיל בהם יכול להתפרש על פני תחום הסמנים הביולוגיים והאבחון הלא פולשני. לדוגמה, מחקר AD עשוי להצביע על שימוש ביחסי חלבון פתוגניים ביו-נוזליים, כגון tau/Aβ, או אפילו Aβ42/Aβ404.
מטען ידוע אחד של sEVs הוא microRNA (miRNA), קבוצה של מולקולות RNA קטנות שאינן מקודדות באורך של כ-22 נוקלאוטידים הנקשרות לאזורי 3'-UTR של mRNA ובדרך כלל מווסתות באופן שלילי את ביטוי החלבון. מעורבים בתפקידים תאיים רבים, miRNAs היו מעורבים גם בפתוגנזה של מחלות שונות, כולל סרטן ומחלות ניווניות. Cheng et al. ערכו ניתוח ריצוף בתפוקה גבוהה של חתימות ביטוי sEV miRNA שמקורן בסרום מחולי אלצהיימר5. לאחר שילוב עם רשומות הדמיה מוחית וגורמי סיכון ידועים של גיל, מין והצגת אלל APOE ε4, נמצא כי התוצאות מנבאות אלצהיימר עם רגישות של 87% וספציפיות של 77%. יתר על כן, מחקרים זיהו שני miRNAs CSF מווסתים (miR-151a-3p, let-7f-5p) ו-3 miRNAs מווסתים (miR-27a-3p, miR-125a-5p ו-miR-423-5p) שיכולים לאבחן PD6 בשלב מוקדם. במחלות פתולוגיות, המצב הפתולוגי עשוי להקדים תסמינים אופייניים מסוימים של מחלות, ואילו בניוון עצבי, הצטברות סימני היכר פתולוגיים מתרחשת הרבה יותר מוקדם מירידה קוגניטיבית.
מיקרו-רנ"א הם סמן ביולוגי יעיל יותר מחלבונים, בשל תפקידיהם המגוונים, וויסות אפיגנטי מסדר גבוה יותר. באמצעות רקמת מוח, חוקרים יכולים לזהות חתימות miRNA ספציפיות של sEV (BDsEV) שמקורן במוח עבור מחלות ותת-הסוגים שלהן. לדוגמה, sEVs עם סמני עצב וגליה יכולים להציג מטען miRNA שונה, והניתוח יכול לגרום לשיטות מדויקות יותר לזיהוי מחלות. יתר על כן, מוצע כי BDsEVs ממלאים תפקיד גדול בהתפשטות הטרנס-סינפטית של חלבונים נוירופתוגניים7. דיווחים קודמים הציעו אולטרה-צנטריפוגה של משקעים חיסוניים ושיפוע צפיפות (שיפוע סוכרוז) כדי להשיג sEVs מרקמת מוח קפואה טרייה 8,9. עם זאת, גישות אלו דורשות תשתית ספציפית עם אולטרה-צנטריפוגה ושיטות טיהור במורד הזרם כדי להשיג דגימות sEV באיכות גבוהה10. דיווחים עדכניים יותר הציעו מספר שינויים ושיפורים בגישה 11,12,13; עם זאת, למרות זאת, בידוד ומחקר של מיקרו-RNA שמקורו ב-sEV מרקמות אנושיות עדיין אינם מיושמים באופן נרחב. הגישה המתוארת בפרוטוקול זה נועדה לספק פרוטוקול מעודן צעד אחר צעד למחקר sEV שמקורו במוח כדי לשפר את הנגישות לטכניקה זו. הקמנו פרוטוקול המשתמש בכמויות מינימליות של רקמת מוח, שממנו בודדנו sEVs טהורים באמצעות כרומטוגרפיה של אי הכללת גודל ומציגים נתוני ריצוף באיכות גבוהה מהדור הבא ממטען המיקרו-RNA של ה-sEVs הללו.