به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، اگزوزوم‌ها، وزیکول‌های خارج سلولی کوچک (معمولاً تنها 30 تا 100 نانومتر) که از سلول‌ها آزاد می‌شوند، همانطور که قبلاً تصور می‌شد، نه تنها حامل ضایعات سلولی هستند، بلکه در حال حاضر برای تسهیل عملکردهای سلولی مهم برای بقا مانند پاسخ‌های ارتباطی و ایمنی سلول به سلول شناخته شده‌اند. باید دانست که طیف وسیعی از اختلالات تهدید کننده بینایی در بیماری‌های شبکیه‌ای وجود دارد که ممکن است باعث کاهش دید شدید و غیرقابل برگشت شود. از سوی دیگردرمان‌های موجود برای بیماری‌های شبکیه چشم در کلینیک اثربخشی ناامید کننده‌ای دارند و درمان‌ها می‌توانند عوارض جانبی ایجاد کنند. همچنین، اغلب به درمان‌های مکرر نیاز است که منجر به انطباق ضعیف بیمار می‌شود. در همین راستا دانشمندان موسسه مهندسی فرآیند (IPE) آکادمی علوم چین و بیمارستان چائویانگ پکن به امید درمان بیماری‌های مختلف شبکیه‌ای، یک بسته جدید " شبه سلول " را بر اساس اگزوزوم‌های بارگذاری کننده میکروکپسول خود ترمیم شونده ساخته‌اند که می‌تواند برای درمان این اختلالات امیدوارکننده باشد. یافته‌های این مطالعه در Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.

پتانسیل اگزوزوم‌ها در پزشکی

اگزوزوم‌های پس از آزاد شدن از سلول‌هایشان،  در تمام مایعات بدن از جمله خون، ادرار و بزاق یافت می‌شوند. از آنجایی که اگزوزوم‌ها حامل پروتئین‌های سطحی و سیتوپلاسمی و پیام رسان و میکرو RNA صریح به سلول‌های مبدا خود هستند، وجود یک بیماری را می‌توان از طریق اگزوزوم‌های آزاد شده توسط یک سلول آلوده تشخیص داد. اگزوزوم‌ها در متاستاز یا گسترش سرطان نقش دارند. در شرایط متابولیک مانند دیابت و چاقی؛ ام اس و حتی بیماری آلزایمر. اگزوزوم‌ها می‌توانند مسافت‌های طولانی را طی کنند و انواع سلول‌های خاصی را هدف قرار دهند تا RNA مداخله گر (siRNA) یا مواد فعال دارویی را تحویل دهند. به این ترتیب، اگزوزوم‌ها به عنوان وسیله‌ای برای انتقال دارو مورد بررسی قرار می‌گیرند.

اگزوزوم‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی خون بندناف

مطالعات نشان داده‌اند که اگزوزوم‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی برخی از مزایای درمانی مشابه سلول‌هایی را که بر پایه آن‌ها ساخته شده‌اند، را دارند. خون بند ناف اگزوزوم‌ها را در سطوح بیشتری نسبت به مغز استخوان ترشح می کند که نشان می‌دهد خون بند ناف کاندیدای ایده آل برای تولید اگزوزوم است. اگزوزوم‌های مبتنی بر مزانشیمی، مشابه آنهایی که از بافت بند ناف به دست می‌آیند، به اندازه سلول‌های بنیادی والدین در بازسازی آسیب‌های اندام‌های مختلف با اصلاح عملکرد و فنوتیپ سلول‌ها قوی هستند. اگزوزوم‌های مشتق شده از خون بند ناف ممکن است بهبود بافت اپیدرمی را تسریع کنند، رگ زایی را افزایش داده و تشکیل اسکار زخم‌های پوستی را کاهش دهند. علاوه بر این، نشان داده شده است که آنها سنتز کلاژن و الاستین را در پوست تقویت می‌کنند و از طرفی حتی پتانسیل ادغام محیط‌های آماده شده از سلول‌های بنیادی مشتق از خون بند ناف (USC-CM) را با مواد آرایشی یا درمانی نشان می‌دهند.

کاربردهای درمان‌های مبتنی بر سلول در چشم پزشکی

اخیراً دانشمندان امکان درمان مبتنی بر سلول را در چشم پزشکی مطالعه کرده اند. اگرچه نتایج مثبتی وجود داشته است، درمان‌های مبتنی بر سلول در چشم پزشکی با مشکلاتی مانند بی ثباتی فنوتیپ سلولی، نرخ بقای سلولی پایین و نیاز به شرایط نگهداری سخت مواجه شده است که همه این موارد امکان بالینی فناوری‌های مبتنی بر سلول را محدود کرده است. مکانیسم‌های پاراکرین نقش مهمی در مزایای درمانی بسیاری از انواع سلول ایفا می‌کنند. بنابراین، محققان چشم انداز استفاده از اجزای ترشح کننده سلولی پایدارتر مانند اگزوزوم‌ها را به عنوان اجزای درمانی برای درمان بیماری‌های چشمی بررسی کرده اند. دانشمندان IPE و بیمارستان چائویانگ پکن از این الهام گرفتند و آنها را هدایت کردند تا یک پلت فرم فرمولاسیون " شبه سلول " را پیشنهاد کنند.

بکارگیری میکروکپسول‌های خود ترمیم شونده به نام ExoCaps

در این پلتفرم، اگزوزوم‌های جدا شده از سلول‌ها در میکروکپسول‌های خود ترمیم شونده به نام ExoCaps بارگذاری شدند. دکتر Guanghui Ma از IPE گفت: "ExoCaps سلول‌های عملکردی را از نظر اندازه، ساختار داخلی و رفتار ترشحی شبیه سازی می‌کند." ExoCaps پس از تزریق داخل زجاجیه در ناحیه تحتانی حفره زجاجیه مستقر شد. از طرفی تاری دید را می‌توان با تعلیق سلول‌های زنده در حفره زجاجیه ایجاد کرد و سپس با انتقال ExoCaps در ناحیه تحتانی امکان جلوگیری از این امر را فراهم کرد. علاوه بر این، با تخریب میکروکپسول‌ها در طی یک ماه، اگزوزوم‌ها به تدریج آزاد شدند که این خود نویدبخش یک اثر درمانی طولانی مدت است. در راستای این اهداف، محققان از آسیب ایسکمی-پرفیوژن مجدد شبکیه (RIRI) و مدل‌های اولیه یووئیت مایکوباکتریایی (PMU) برای یافتن مزایای درمانی استفاده از دو فرمولاسیون مختلف ExoCap، بر اساس ریزپوشانی اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MExo) و اگزوزوم‌ها (TrExo) مشتق از سلول Treg استفاده کردند. دکتر وی از IPE گفت: «پلتفرم ExoCap ما انعطاف‌پذیر است و می‌تواند اگزوزوم‌هایی با منشاء سلولی مختلف را برای رفع نیازهای درمانی مختلف بارگذاری کند.»

مزایای درمان با میکروکپسول‌های تجزیه پذیر حاوی اگزوزوم‌ها

مزایای درمانی بسیاری از انواع سلول‌ها شامل مکانیسم‌های پاراکرین است. با الهام از عملکردهای پاراکرین اگزوزوم‌ها و خواص تخریب پایدار میکروکپسول‌ها، در اینجا ما مزایای درمانی میکروکپسول‌های تجزیه پذیر پلی (لاکتیک-کو-گلیکولیک اسید) با منافذ میکرومتری را برای درمان بیماری‌های شبکیه ای گزارش می‌کنیم. بنابراین به دنبال تزریق میکروکپسول‌هایی که اگزوزوم‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی موش به داخل زجاجیه در مدل موش آسیب ایسکمی-پرفیوژن مجدد شبکیه، این میکروکپسول‌ها در حفره زجاجیه تحتانی مستقر شده‌اند، در واقع این میکروکپسول‌ها اگزوزوم‌ها را برای بیش از یک ماه آزاد می‌کنند که متعاقب این آزادسازی منجر به تغییر ضخامت ناحیه آسیب می‌شود. حتی در موش‌ها و پستانداران غیرانسانی مبتلا به یووئیت مایکوباکتریایی اولیه، میکروکپسول‌های حاوی اگزوزوم‌های سلول‌های T تنظیم‌کننده تزریق شده به داخل زجاجیه‌ای میمون منجر به کاهش قابل‌توجهی در سطح سلول‌های التهابی شد. بنابراین این میکروکپسول‌های محصورکننده اگزوزوم، می‌توانند لیوفیلیزه شوند و گزینه‌های درمانی جایگزینی برای بیماری‌های شبکیه‌ای شبکیه ارائه دهند.

ExoCap پتانسیل ترجمه به کلینیک را دارد

در ادامه اثرات درمانی این میکروکپسول‌های تجزیه پذیر در هر دو مدل پستانداران موش و غیرانسانی بیماری‌های شبکیه ای تایید شد. دکتر تائو یونگ از بیمارستان چائویانگ پکن گفت: این مطالعه هنوز در مرحله پیش بالینی است. ولی با توجه به اینکه استفاده بالینی اگزوزوم‌ها وزیکول‌های طبیعی تولید شده از سلول‌های درون زا با زیست سازگاری خوب مواد میکروکپسول [پلی (لاکتیک-کو-گلیکولیک اسید)] تایید شده است، ExoCap پتانسیل ترجمه به کلینیک را دارد.

پایان مطلب/.