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Nell'ultimo decennio, c'è stata un'intensa ricerca sul ruolo delle vescicole extracellulari (EV) come biomarcatori diagnostici e prognostici, bersagli terapeutici, come vettori di somministrazione di farmaci o anche come candidati per la medicina riparativa o rigenerativa in una pletora di malattie. Le EV sono un composito di particelle eterogenee circondate da un doppio strato di fosfolipidi di diametro compreso tra 30 e 5000 nm, ovvero esosomi, microvescicole e corpi apoptotici, che formano un singolare cluster di mediatori della comunicazione cellula-cellula, grazie al loro imballaggio selettivo di molecole bioattive (come lipidi, proteine, RNA e metaboliti). Poiché quasi tutte le cellule (procariotiche ed eucariotiche) rilasciano EV, potrebbero essere coinvolte nella fisiopatologia di praticamente tutte le malattie. Infatti, il carico molecolare di EV rilasciato dopo uno stimolo specifico, determina il suo meccanismo d'azione e riflette lo stato della sua cellula parentale.
Nonostante tutti gli sforzi scientifici e i progressi tecnici, la ricerca sulle proprietà, la struttura, la composizione, l'attività fisiopatologica e il metabolismo/clearance delle vescicole extracellulari è ancora tecnicamente messa in discussione dalla metodologia di estrazione e purificazione delle vescicole extracellulari. In questo contesto, questa raccolta di metodi è finalizzata alla segnalazione di metodi di isolamento e purificazione delle vescicole extracellulari, per ulteriori applicazioni a valle.
In questo numero, El Itawi e colleghi1, descrivono l'isolamento di EV derivata da splenociti in un modello murino di infezione da Porphyromonas gingivalis. Gli autori isolano l'EV mediante centrifugazione differenziale da una sospensione di splenociti e successivamente raccolgono l'EV per studiarne gli effetti in vivo . Tuttavia, gli autori affermano che il loro metodo dovrebbe essere adattato per le cellule aderenti.
Jones e i coautori2, isolano l'EV originata da oligodendrociti in coltura combinando la cromatografia ad esclusione dimensionale (SEC) e l'ultrafiltrazione con 3-KDa, garantendo così una corretta purezza dell'EV con una minima contaminazione proteica nei loro estratti. Questo metodo semi-automatico può essere utilizzato praticamente per tutte le applicazioni a valle, come i saggi funzionali, la caratterizzazione molecolare delle vescicole extracellulari o l'imaging delle vescicole extracellulari.
SEC è proposto anche da Ryan et al. 3, isolare le EV da Mycobacterium tuberculosis, al fine di comprendere la fisiologia batterica, l'interazione con l'ospite e il carico molecolare delle EV. In questo manoscritto metodologico, gli autori confrontano le prestazioni dell'ultracentrifugazione a gradiente di densità e della SEC e concludono che il recupero e la purezza delle EV sono migliorati durante l'esecuzione della SEC. Gli autori suggeriscono inoltre che la metodologia descritta può essere applicata ad altre EV derivate da micobatteri.
Valle-Tamayo et al. 4, descrivono un semplice metodo in due fasi per ottenere EV derivata da astrociti mediante precipitazione e immunocattura a base di polimeri con anticorpo ACSA-1 (Astrocyte Cell Surface Antigen-1) coniugato a microsfere magnetiche. Gli autori suggeriscono che l'immunocattura può essere combinata con SEC invece della precipitazione polimerica e che le microsfere magnetiche potrebbero essere coniugate ad altri anticorpi per isolare l'EV da altri tipi di cellule. Il ricordo di queste EV dal plasma umano o da altri biofluidi potrebbe essere di grande valore nel campo delle malattie neurologiche o dei disturbi correlati.
Nell'ultimo manoscritto del numero, Koh e colleghi5 propongono un metodo di ultrafiltrazione per isolare piccole EV (sEV) da cellule staminali mesenchimali umane in coltura. Gli autori affermano che gli estratti di EV isolati dall'ultrafiltrazione possono essere utilizzati per applicazioni terapeutiche e altre analisi a valle. Sebbene si tratti di un metodo semplice e veloce che potrebbe essere applicato ad altri biofluidi e a diversi tipi di cellule di origine, gli autori riconoscono che potrebbe non essere adatto su larga scala per applicazioni industriali.
Nel complesso, questo numero speciale fornisce diversi metodi di laboratorio relativamente semplici e facili per isolare le vescicole extracellulari da diverse dimensioni e da una varietà di campioni, come batteri, organi animali e cellule umane. La resa e la purezza dell'estrazione differiscono tra i metodi e dovrebbero essere prese in considerazione per selezionare il metodo più efficace in termini di costi e tempi in base all'uso finale della vescicola extracorporea isolata.
Infine, vorrei concludere ringraziando tutti gli autori e i revisori per i loro contributi, e la redazione della rivista di Visualized Experiments per la loro preziosa assistenza in questo processo. Spero sinceramente che questo numero speciale sia utile ai ricercatori di veicoli elettrici nella loro ricerca futura.