Maximaliseren van extracellulaire blaasjes: een nieuw protocol voor isolatie en kwantificering om de patiëntenzorg te optimaliseren

Het is een grote stap voorwaarts in het gebruik van extracellulaire blaasjes (EV’s) als diagnostisch hulpmiddel. Hoofdauteur van de studie, J. Nathaniel Diehl, Ph.D., aan de UNC School of Medicine, leidde onderzoek dat aantoonde hoe een nieuw protocol voor het omgaan met extracellulaire blaasjes een aanzienlijk diagnostisch en therapeutisch potentieel bij de ontwikkeling van ziekten kan verbeteren.

Extracellulaire blaasjes (EV’s) zijn fragmenten van cellen die afbreken en door het lichaam circuleren. Het belang van hun rol in het lichaam is de laatste jaren duidelijker in beeld gekomen, terwijl eerdere onderzoekers geen idee hadden of deze blaasjes een echte functie hadden of dat het gewoon ‘cellulair afval’ was. Het is nu bekend dat EV’s hun biologische functies uitoefenen door eiwitten, metabolieten en nucleïnezuren af ​​te leveren aan ontvangende cellen. Ze spelen ook een belangrijke rol bij de ontwikkeling van ziekten, zoals alvleesklierkanker, multipel myeloom of mogelijk het syndroom van Marfan, een erfelijke aandoening die het bindweefsel aantast.

Een studie gepubliceerd in PLOS EEN getiteld “A Standardized Method For Plasma Extracellular Vesicle Isolation and Size Distribution Analysis”, onder leiding van eerste auteur, J. Nathaniel Diehl, Ph.D., een vierdejaars geneeskundestudent aan de UNC School of Medicine, beschreef de workflow voor isolatie en kwantificering van plasma-EV’s – een protocol om laboratoria in het veld te helpen bij het meten van de hoeveelheid en grootte van EV’s in de bloedbaan van patiënten.

“Onze hoop is dat het protocol ons laboratorium of anderen in staat zal stellen voort te bouwen op dit werk om patiënten te helpen identificeren die behandeling nodig hebben zonder andere invasieve of dure tests,” zei Diehl. “In plaats daarvan zouden ze een klein monster van hun bloed kunnen laten afnemen en zou het laboratorium hun bloed kunnen testen op EV’s. Deze technologie is nog lang niet beschikbaar in het ziekenhuis of de kliniek. Dit protocol is echter een springplank voor die technologie ,” hij zei.

Als voorbeeld van het diagnostische potentieel concentreerden Diehl en zijn team van onderzoekers zich op patiënten met het Marfan-syndroom met aorta-aneurysma’s en toonden aan dat deze patiënten circulerende EV’s hebben die kleiner en overvloediger zijn dan gezonde patiënten.

De resultaten waren ook zeer consistent tussen technische replicatieonderzoeken (één persoon voerde meerdere keren dezelfde steekproef uit) en tussen verschillende personeelsleden (twee verschillende mensen voerden dezelfde steekproef uit). Diehl zei dat deze resultaten hen aanzienlijk meer vertrouwen gaven in de techniek van dit nieuwe protocol en de mogelijke toepassingen ervan.

“Dit werk is een grote stap voorwaarts voor het gebruik van EV’s als mogelijk diagnostisch hulpmiddel in de kliniek”, zei Diehl. “Ons team heeft een techniek gedefinieerd en gestroomlijnd die kan worden gebruikt om een ​​groot aantal klinische vragen over circulerende elektrische auto’s te beantwoorden.”

Als lid van de onder Adam W. Akerman, Ph.D. en John S. Ikonomidis, MD, Ph.D., aan de UNC School of Medicine, Diehl en het doel van zijn team is om de onderliggende biologie en pathologie te begrijpen die leidt tot progressie van aorta-aneurysma’s, met een focus op patiënten met bindweefselaandoeningen zoals het syndroom van Marfan. Hun hoop is om dit inzicht te benutten om methoden te definiëren voor eerdere diagnose en mogelijke behandelingen die progressie van aorta-aneurysma’s kunnen behandelen of voorkomen.

“Dit werk is een startpunt voor het bestuderen van EV’s en hun rol in dit ziekteproces”, zei Diehl. “Het is een belangrijke stap in de richting van de mogelijke ontwikkeling van een op bloed gebaseerde test voor de diagnose of monitoring van aorta-aneurysma’s. Hoewel dit gebied nog nieuw is en er nog meer werk aan de winkel is, zouden we mogelijk toepassingen van deze techniek kunnen zien als een methode voor het monitoren van patiënten met bekende aneurysma’s om dure beeldvorming te voorkomen.”

Diehl zei dat bestaande beeldvormende technieken, zoals CT-scans, substantiële informatie verschaffen over bloedvaten en anatomische structuren die cruciaal zijn voor het diagnosticeren van aneurysma’s. Ze hebben echter ook nadelen, waaronder blootstelling aan straling, vooral wanneer een patiënt het aneurysma routinematig moet volgen. Met dit nieuwe protocol kunnen onderzoekers nu een procedure schetsen, beginnend bij een bloedafname tot en met analyse van de gegevens. Diehl zei dat de momenteel beschikbare literatuur geen protocollen of technieken heeft die de beste werkwijzen in deze mate schetsen.

“Het valt nog te bezien of EV’s direct bijdragen aan de progressie van aorta-aneurysma’s,” zei Diehl. “Ons werk toont op zijn minst aan dat EV’s in een hogere concentratie in de bloedbaan circuleren en kleiner zijn bij patiënten met het Marfan-syndroom met aorta-aneurysma’s. Toekomstig werk van ons laboratorium en anderen zal hopelijk de specifieke rollen van signaaleiwitten en nucleïnezuren definiëren opgenomen in EV’s.”