$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
In het afgelopen decennium is er intensief onderzoek gedaan naar de rol van extracellulaire vesicles (EV) als diagnostische en prognostische biomarkers, therapeutische doelen, als vectoren voor geneesmiddelafgifte of zelfs als kandidaten voor reparatieve of regeneratieve geneeskunde bij een groot aantal ziekten. EV zijn een samenstelling van heterogene, door fosfolipide-dubbellaag omgeven deeltjes met een diameter tussen de 30 en 5000 nm, namelijk exosomen, microvesikels en apoptotische lichamen, die een uniek cluster van bemiddelaars van cel-tot-cel communicatie vormen, dankzij hun selectieve verpakking van bioactieve moleculen (zoals lipiden, eiwitten, RNA en metabolieten). Aangezien bijna alle cellen (prokaryotisch en eukaryotisch) EV afscheiden, kunnen ze betrokken zijn bij de pathofysiologie van vrijwel alle ziekten. In feite bepaalt de moleculaire lading van EV die vrijkomt na een specifieke stimulus, het werkingsmechanisme en weerspiegelt de toestand van de oudercel.
Ondanks alle wetenschappelijke inspanningen en technische vooruitgang, wordt het onderzoek naar de eigenschappen, structuur, samenstelling, pathofysiologische activiteit en metabolisme/klaring van EV nog steeds technisch uitgedaagd door de methodologie voor EV-extractie en -zuivering. In deze context is deze verzameling methoden bedoeld om methoden voor isolatie en zuivering van EV te rapporteren, voor verdere downstream-toepassingen.
In dit nummer beschrijven El Itawi en collega's1 de isolatie van splenocyt-afgeleide EV in een muismodel van infectie door Porphyromonas gingivalis. De auteurs isoleren de EV door differentiële centrifugatie uit een suspensie van splenocyten en verzamelen vervolgens de EV om de in vivo effecten ervan te bestuderen. De auteurs verklaren echter dat hun methode moet worden aangepast voor adherende cellen.
Jones en coauteurs2 isoleren EV die zijn ontstaan door gekweekte oligodendrocyten door grootte-exclusiechromatografie (SEC) en 3-KDa ultrafiltratie te combineren, waardoor een goede EV-zuiverheid met minimale eiwitverontreiniging in hun extracten wordt gegarandeerd. Deze semi-automatische methode kan worden gebruikt voor vrijwel alle downstream-toepassingen, zoals functionele assays, moleculaire karakterisering van EV of EV-beeldvorming.
SEC wordt ook voorgesteld door Ryan et al.3, om EV van Mycobacterium tuberculosis te isoleren, om de bacteriële fysiologie, de interactie met de gastheer en de moleculaire lading van EV te begrijpen. In dit methodologische manuscript vergelijken de auteurs de prestaties van dichtheidsgradiëntultracentrifugering en SEC en concluderen dat de herstel en zuiverheid van EV verbeterd is wanneer SEC wordt uitgevoerd. De auteurs suggereren ook dat de beschreven methodologie kan worden toegepast op andere mycobacteriën-afgeleide EV.
Valle-Tamayo et al.4 beschrijven een eenvoudige tweedelige methode om astrocyt-afgeleide EV te verkrijgen door een polymeer-gebaseerde precipitatie en immunocapture met astrocyten-celoppervlakte-antigeen-1 (ACSA-1) antilichaam geconjugeerd aan magnetische micro-beads. De auteurs suggereren dat immunocapture kan worden gecombineerd met SEC in plaats van polymeerprecipitatie en dat magnetische micro-beads kunnen worden geconjugeerd aan andere antilichamen om EV van andere celtypen te isoleren. De herwinning van deze EV uit menselijk plasma of andere biovloeistoffen kan van grote waarde zijn op het gebied van neurologische ziekten of gerelateerde aandoeningen.
In het laatste manuscript van het nummer stellen Koh en collega's5 een ultrafiltratiemethode voor om kleine EV (sEV) te isoleren uit gekweekte menselijke mesenchymale stamcellen. De auteurs stellen dat de ultrafiltratie-geïsoleerde EV-extracten kunnen worden gebruikt voor therapeutische toepassingen en andere downstream-analyses. Hoewel dit een eenvoudige en snelle methode is die kan worden toegepast op andere biovloeistoffen en verschillende celtypen van oorsprong, erkennen de auteurs dat deze mogelijk niet geschikt is op grote schaal voor industriële toepassingen.
In het algemeen biedt deze speciale uitgave verschillende relatief eenvoudige en gemakkelijke laboratoriummethoden om EV van verschillende groottes en uiteenlopende monsters te isoleren, zoals bacteriën, dierlijke organen en menselijke cellen. De extractieopbrengst en zuiverheid verschillen tussen methoden en moeten worden overwogen om de meest kosten- en tijdeffectieve methode te selecteren op basis van het uiteindelijke gebruik van de geïsoleerde EV.
Tot slot wil ik graag alle auteurs en recensenten bedanken voor hun bijdragen en de redactie van het tijdschrift Visualized Experiments voor hun onschatbare hulp bij dit proces. Ik hoop oprecht dat deze speciale uitgave nuttig zal zijn voor EV-onderzoekers in hun toekomstig onderzoek.