Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Isolatie van kleine extracellulaire blaasjes afgeleid van mesenchymale stamcellen uit monsters met een groot volume met GMP-conformiteit voor klinische onderzoeken

911 weergaven

DOI:

10.3791/67644

28 maart 2025

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Kleine extracellulaire blaasjes afgeleid van mesenchymale stamcellen (MSC-sEV's) zijn onderstreept als een celvrije behandelingsmodaliteit met minimale nadelige effecten. Deze studie biedt een protocol dat hemodialyse combineert met ultracentrifugatie, waardoor de tijd die aan het hele proces wordt besteed aanzienlijk wordt verminderd en de naleving van de normen voor goede productiepraktijken (GMP) wordt gegarandeerd.

Samenvatting

Kleine extracellulaire blaasjes (sEV) afgeleid van mesenchymale stamcellen (MSC-sEV's) zijn onderstreept als een celvrije behandelingsmodaliteit met minimale bijwerkingen. Traditionele extractiemethoden zoals ultracentrifugatie en chromatografie met uitsluiting van grootte worden daarentegen beperkt door hun tijdsintensiteit, kosten en schaalbaarheid. Om deze beperkingen te overwinnen, stellen we een methode voor die een hemodialysator en ultracentrifugatie integreert. Deze aanpak maakt gebruik van een hemodialyse-apparaat met een 100 kDa moleculair gewicht cut-off (MWCO) membraan, dat selectief sEV's concentreert terwijl een overvloed aan eiwitten wordt gefilterd, waardoor de opbrengst en zuiverheid van sEV's worden verbeterd. Deze eerste zuiveringsstap wordt gevolgd door ultracentrifugatie om de sEV-bereiding verder te verfijnen. De integratie van deze twee technologieën verminderde niet alleen de tijd die aan het hele proces werd besteed aanzienlijk, maar zorgde er ook voor dat werd voldaan aan de normen voor goede productiepraktijken (GMP). De methode toont hier een hoge efficiëntie aan bij het isoleren van sEV's uit een groot aantal monsters, wat een aanzienlijke vooruitgang biedt ten opzichte van traditionele methoden. Dit protocol is veelbelovend voor het versnellen van de vertaling van op EV gebaseerde therapieën naar de klinische praktijk door een schaalbare, kosteneffectieve en GMP-conforme oplossing te bieden.

Inleiding

Kleine extracellulaire blaasjes afgeleid van mesenchymale stamcellen (MSC-sEV's) zijn heterogene blaasjes verrijkt met meerdere componenten zoals mRNA, micro-RNA, cytokines, lipiden en metabolieten1. In de afgelopen jaren hebben veel onderzoeken het immense therapeutische potentieel van MSC-SEV's onderstreept als een celvrije behandelingsmodaliteit met minimale nadelige effecten2, wat veelbelovend is voor het aanpakken van een spectrum van aandoeningen, waaronder veroudering, weefseldegeneratie, kanker en ontstekingsaandoeningen 3,4,5,6

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Het protocol is goedgekeurd en uitgevoerd in overeenstemming met de Human Research Ethics Committee van het Southwest Hospital.

1. Verwijderen van celresten van het kweekmedium

OPMERKING: De onderstaande procedures moeten worden uitgevoerd in een GMP-conforme omgeving, vooral wanneer de monsters direct aan de omgeving kunnen worden blootgesteld.

  1. Gezien de eis van microbiota-vrij, moet u ervoor zorgen dat het filter en de rubberen slang worden geautoclaveerd voor effectieve sterilisatie. Zorg ervoor dat alle andere verbruiksartikelen die in aanraking k....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Morfologische karakterisering van sEV's
In de laatste concentratiefase werd de verspilde vloeistof ook opgevangen zoals beschreven. Het geconcentreerde medium en de verspilde vloeistof werden respectievelijk ultragecentrifugeerd. We verzamelden de neerslag voor transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) analyse. Zoals verwacht werd een aanzienlijk aantal komvormige nanoblaasjes waargenomen in de groep met geconcentreerd medium (

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Traditionele methoden voor de isolatie van sEV's omvatten differentiële ultracentrifugatie, chromatografie met uitsluiting van grootte en PEG-precipitatie, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Hoewel samensmelting van deze ongelijksoortige technieken de opbrengst of zuiverheid van sEV's kan verbeteren, introduceren extra stappen vaak meer mogelijkheden voor monstercontaminatie. Er zijn geïntegreerde systemen op de markt verschenen die beweren sEV's in bulk te extraheren en te voldoen aan.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door financiering van de National Science Foundation of China (822101167, naar BB) en de Natural Science Foundation of Chongqing (CSTB2022NSCQ-MSX0020 naar BB), Chongqing PhD "Through Train" Scientific Research Project of China (CSTB2022BSXM-JCX0031 naar BB) en National Science Foundation of China (82271132 naar YL). We zijn dankbaar voor de hulp van de afdeling Nefrologie, het eerste aangesloten ziekenhuis, de derde militaire medische universiteit (Army Medical University) en het Institute of Pathology and Southwest Cancer Center, Southwest Hospital, Third Military Medical University (Army Medical University....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Anti-CD63SBI System BiosciencesEXOAB-CD63A-11:1000 verdunning
Anti-CD9SBI System BiosciencesEXOAB-CD9A-11:1000 verdunning
Anti-HSP70SBI System BiosciencesEXOAB-Hsp70A-11:1000 verdunning
Bicinchoninic Acid Protein Assay KitBeyotimeP0012
BloodlinesFresenius Medical CareAP16641
Bovine serum albumin 5%Solarbio9048-46-8
Cell culture supplementHeliosHPCPLCGL055% (v/v) in celcultuurmedium
Copper gridPreciseRGRS  GP-SMPG-1
DialyzerHelixoneFX8100 kDa MWCO
Drainage bagCZRUIDEYLD-01
Goat Anti-Rabbit HRPSBI System BiosciencesEXOAB-CD63A-11:10000 verdunning
Goat Anti-Rabbit HRPSBI System BiosciencesEXOAB-CD9A-11:10000 verdunning
Goat Anti-Rabbit HRPSBI System BiosciencesEXOAB-Hsp70A-11:10000 verdunning
Mesenchymal Stem Cell Basal Medium (MSCBM)DakeweDKW34-BM20500
Microfiltration membraneshanghaixingyaWKLM-50-100.45 μm en 0.22 μm 
ParafilmFisher Scientific1337416
Peristaltic pumpLongerPumpYZ1515x
Phosphate buffer salineSolarbioP1022-500ml
Immun-Blot PVDF MembraneBIO-RAD1620177
SDS-PAGE Gel Quick Preparation KitBeyotimeP0012AC
SDS-PAGE Sample Loading BufferBeyotimeP0015A
Super ECL Plus Western Blotting SubstrateBIOGROUNDBG0001
TBST bufferSolarbioT1081
Ultracentrifuge tubes 38.5 mLBeckman344058
Bio-Rad ChemiDoc MP Imaging SystemBIO-RAD
HemodialyzerNIKKISODBB-27
Nanoparticle Tracking AnalysisZetaViewPMX120Om deeltjesgrootte
verdeling en deeltjes
concentratie te meten
Transmission Electron MicroscopyJEOLJEM-1400PLUSAanbevolen instellingen?Exposure: 1,0 s, HT Voltafe 100,00 kV, Beam Curr: 50 μA, Spot Size: 1, Mode: TEM.
UltracentrifugeBECKMAN COULTEROPTIMA XPN-100SW 28Ti SwingingBucket Rotor

Referenties

  1. Tan, F., et al. Clinical applications of stem cell-derived exosomes. Signal Transduct Target Ther. 9 (1), 17(2024).
  2. Xia, Y., Zhang, J., Liu, G., Wolfram, J. Immunogenicity of extracellular vesicles. Adv Mater. 36 (33), e2403199(2024).
  3. Andaloussi, S. E. L., Mäger, I....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Hemodialyse-isolatieultracentrifugatiegrootte-uitsluitingEV-zuiveringcelvrije therapie

Dit artikel is gepubliceerd

Video binnenkort beschikbaar