Экзосомы — это мембранные пузырьки-везикулы диаметром 30-200 нм. Они выделяются во внеклеточную среду различными типами клеток, обеспечивая обмен веществ и информации между клетками. Поэтому экзосомы считают потенциальными источниками биомаркеров, которые в обозримом будущем помогут диагностировать различные заболевания и позволят мониторить процесс лечения. В частности, биохимический состав экзосом, выделяемых опухолевыми клетками, обладает значительным влиянием на рост и развитие злокачественных образований, на образование метастазов и другие патологические процессы. Экзосомы содержатся в большинстве биологических жидкостей, однако на сегодняшний день не существует простых и эффективных методов выделения экзосом, поэтому они редко используются в клинической практике.
Обычно для выделения экзосом используют дорогостоящий метод дифференциального ультрацентрифугирования. Альтернативные методы выделения экзосом, основанные на характеристиках физической плотности, нано-размерности экзосом и т.д. сложны, трудоемки, затратны и не обеспечивают необходимую «чистоту» результата, что также делает их малоприменимыми в клинической практике.
«Мы синтезировали магнитный аффинный сорбент, который связывает экзосомы мочи человека и позволяет их выделить из этой среды. Он представляет собой магнитные наночастицы оксида железа, покрытые несколькими слоями различных соединений, на поверхности которых химически «пришит» белок конканавалин А. Предложенный способ основан на взаимодействии конканавалина А, с концевыми остатками углеводов на поверхности экзосом. Использовали магнитное разделение вместо центрифугирования, тем самым существенно сократили время выделения экзосом. Экзосомы снимаются с носителя без их разрушения с помощью раствора углевода мальтозы, что особенно важно при изучении строения экзосом», — прокомментировала новый подход один из участников исследования, старший научный сотрудник Института биофизики СО РАН Василиса Красицкая.
При помощи полученного сорбента из мочи человека исследователи выделили везикулы диаметром 90-200 нм и с помощью биолюминесцентного твердофазного микроанализа с применением антител к маркерным молекулам подтвердили, что выделенные частицы являются экзосомами.
«Полученные экзосомы могут использоваться, например, для анализа экзосомальных микроРНК (на примере miR21) и других молекул, позволяющих проводить диагностику заболеваний», — отметила еще один из авторов статьи, профессор базовой кафедры биотехнологии СФУ, главный научный сотрудник Института биофизики СО РАН Людмила Франк.
Ученые считают, что новый способ выделения экзосом имеет хорошие перспективы практического использования, поскольку позволяет быстро и качественно, без применения дорогого оборудования выделять экзосомы из биологического материала.
Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда (№ 22-14-20020) и Красноярского краевого фонда науки.
