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Exosomas derivados de células madre mesenquimales: Oportunidades y desafíos

1Departamento de Ginecología y Oncología del Segundo Hospital de la Universidad de Jilin, Ziqiang Street 218, Changchun 130000, China
2entro de Investigación Médica, Second Clinical College, Universidad de Jilin, Ziqiang Street 218, Changchun 130000, China

Las células madre mesenquimales han estado a la vanguardia de la medicina regenerativa durante muchos años. Se ha reportado recientemente que los exosomas son nano vesículas involucradas en la comunicación intercelular y el transporte de material genético que pueden ser liberados por las células madre mesenquimales, desempeñan un papel en la terapia celular de muchas enfermedades, como el infarto de miocardio, la adicción a las drogas y estado epiléptico. También se cree que ayudan a mejorar la lesión cerebral prematura inducida por la inflamación, la lesión hepática y varios tipos de cáncer.

Esta reseña destaca los avances recientes en la exploración de exosomas derivados de células madre mesenquimales en aplicaciones terapéuticas. También se analizan los contenidos naturales, la potencia de administración de fármacos, los métodos de modificación y los métodos de carga de fármacos de los exosomas.

Introducción

Las células madre mesenquimales (MSC, por sus siglas en inglés) se originan en el mesodermo de muchos tejidos, entre ellos la médula ósea, el hígado, el bazo, la sangre periférica, el tejido adiposo, la placenta y el cordón umbilical, y tienen la capacidad de auto-regenerarse y la capacidad de generar células diferenciadas. En la última década, las MSC se han convertido en un tema de investigación popular debido a su posible papel en la medicina regenerativa, inmunorregulación, neuroprotección y efectos antitumorales atribuidos originalmente al reemplazo directo de células.

Sin embargo, los datos experimentales indican que la mayoría de las MSC se eliminan en gran medida, mientras que una pequeña proporción se integrará en el tejido lesionado después de la inyección intravenosa [1].

Además, la “teoría del reemplazo celular” no tiene en cuenta la duración suficiente en una variedad de modelos de enfermedades [2, 3]. Recientemente, se han presentado varios mecanismos con respecto al potencial terapéutico de las MSC, incluyendo (1) factores paracrinos que involucran proteínas / péptidos y hormonas y (2) la transferencia de mitocondrias o exosomas / microvesículas que empaquetan moléculas multitudinarias [4].

Los exosomas son una familia de nano partículas con un diámetro en el rango de 40 a 100 nm que se generan dentro de los endosomas multivesiculares o cuerpos multivesiculares (MVB) y se secretan cuando estos compartimentos se fusionan con la membrana plasmática [5]. Los exosomas están enriquecidos en componentes derivados del endosoma, así como en muchas moléculas bioactivas como proteínas, lípidos, ARNm, microARN (miARN), ARN largos no codificantes (ARNnc), ARN de transferencia (ARNt), ADN genómico, ADNc y ADN mitocondrial (ADNmt) ) [6-12].

También se ha informado de que los exosomas pueden ser liberados de múltiples tipos de células, incluidos los reticulocitos [13], inmunocitos, células tumorales y MSC [14]. Esto sugiere que la secreción de exosomas es una función celular general que desempeña un papel importante en la transferencia intercelular de información.

En esta reseña, nos centramos en los mecanismos de exosomas / microvesículas, que cubren el conocimiento actual sobre las características biológicas y sus posibles aplicaciones terapéuticas sin células para los exosomas derivados de MSC.

Caracterización y aislamiento de exosomas.

Los exosomas fueron descubiertos por primera vez por el grupo de Harding como “un cubo de basura” en maduración de reticulocitos de oveja [13]. Originalmente, se pensaba que tenían una morfología típica “en forma de copa” o “similar a un platillo” al analizarse mediante morfología electrónica [15, 16]. El grupo de Zabeo reveló una amplia diversidad en la morfología del exosoma al purificarse a partir de tipos de células homogéneas (la línea de células cebadas humanas HMC-1). Clasificaron la morfología del exosoma en nueve categorías: (1) vesícula única; (2) vesícula doble; (3) vesícula triple o más; (4) vesícula pequeña doble; (5) vesícula ovalada; (6) túbulo pequeño; (7) túbulo grande; (8) vesícula incompleta; y (9) vesícula pleomórfica [17].

Esta categorización sugirió que las diferentes morfologías de los exosomas pueden ir acompañadas de varias funciones específicas. Los exosomas también contienen proteínas de superficie únicas para la ruta endosomal, que generalmente se utilizan para caracterizar los exosomas y distinguirlos de las microvesículas (MV), cuerpos apoptóticos y otras vesículas (Tabla 1), como tetraspaninas (CD63, CD81 y CD9). proteínas de choque térmico (Hsc70), proteínas lisosómicas (Lamp2b), el gen sensible al tumor 101 (Tsg101) y proteínas de fusión (CD9, flotilina y anexina) [12, 18]. Los exosomas se liberan en casi todos los tipos de líquidos extracelulares, incluidos la sangre, la orina, el líquido amniótico, la ascitis, el hidrotórax, la saliva, la leche materna, el líquido seminal y el líquido cefalorraquídeo.

El contenido exosómico depende en gran medida del origen celular. Por ejemplo, los exosomas derivados de los linfocitos B que traen moléculas funcionales coestimuladoras de MHCI, MHCII y células T pueden estimular la proliferación de células T [19]. Además, los exosomas derivados de células cancerígenas contienen enzimas gelatinolíticas y otras moléculas relacionadas con la adhesión celular para ayudar a la progresión tumoral y la metástasis [20].

Es importante destacar que estos exosomas derivados de células cancerígenas se incorporan activamente a las MSC in vitro e in vivo, ya que la transferencia de proteínas exosomales y miRNAs adquiere las características físicas y funcionales de los fibroblastos que soportan tumores [21, 22].

Para obtener más detalles sobre las cargas moleculares y la vía de transmisión de señales extracelulares de los exosomas, el lector puede consultar ExoCarta (http://www.exocarta.org) o EVpedia (http://evpedia.info), así como la Sociedad Americana para exosomas y micro vesículas (http://www.asemv.org), para una exploración a profundidad.

Tabla 1: Caracterización de diversas vesículas extracelulares.

 

La ultra centrifugación y un kit comercial basado en la precipitación basada en polímeros son los protocolos de purificación mejor establecidos [16]. Otros métodos de aislamiento validados convencionales descritos en la literatura incluyen la ultrafiltración, cromatografía y captura por afinidad [23].

Se han establecido nuevos protocolos para facilitar la fabricación a gran escala y de alta pureza de exosomas. Las técnicas microfluídicas [24] se basan en principios electroquímicos, electromecánicos, visco elásticos [25], ópticos, no ópticos y otros, pero el aislamiento es una población mixta de pequeñas nanopartículas sin mayor demostración de su origen intracelular.

Por lo tanto, utilizamos el término exosomas en esta reseña para referirnos a vesículas extracelulares caracterizadas por marcadores de superficie específicos de exosomas, independientemente de las denominaciones primitivas en los datos publicados.

Cargos y funciones de los exosomas derivados de MSC

La abundancia de cargas identificadas a partir de exosomas derivados de MSC atrae una amplia atención debido a su potencial terapéutico en la reparación de enfermedades cardiovasculares, tejidos (riñón, hígado, piel y córnea), enfermedades inmunes, inhibición de tumores y enfermedades neurológicas (Figura 1).

Funcionan en gran parte a través de la transferencia constante de miRNAs y proteínas, lo que resulta en la alteración de una variedad de actividades en las células diana a través de diferentes vías.

Figura 1: Las funciones principales de los exosomas derivados de MSC. La bicapa externa (círculo verde) es la membrana y la bicapa interna (círculo blanco) está llena de varios compuestos bioactivos

Proteína

Según ExoCarta, se han recolectado más de 900 especies de proteínas de exosomas derivados de MSC. Salvo algunas proteínas comunes involucradas en el metabolismo celular y el citoesqueleto, se han encontrado muchas proteínas en diferentes fuentes tisulares de exosomas derivados de MSC. Los estudios proteómicos realizados por el grupo de Kang identificaron 103 proteínas de exosomas derivados de células madre neurales. Por ejemplo, la presencia de polimiositis / esclerodermia autoantígeno 2 (PM / Scl2), un auto-antígeno nuclear altamente específico, indica que los exosomas pueden participar en la activación de la autoinmunidad.

También encontraron una imparidad entre los exosomas más grandes que la línea de base (50 nm) y los de morfología más pequeña [26]. Estos hallazgos pueden explicar el fenómeno observado recientemente por Caponnetto et al. respecto a la captación celular de exosomas dependiente del tamaño por las células diana [27]. Curiosamente, todas las enzimas involucradas en la síntesis de glicólisis ATP (gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH), fosfoglicerato quinasa (PGK), fosfoglucomutasa (PGM), enolasa (ENO) y piruvato quinasa m2 isoforma (PKm2), así como la enzima glucolítica limitante de la velocidad PFKFB3 que regula al alza el fosfofructo quinasa, se identificaron en los exosomas derivados de MSC.

Además, el estrés oxidativo se redujo a través de las peroxirredoxinas y las glutatión S-transferasas en exosomas derivados de MSC [28], lo que sugiere que la reposición de enzimas glucolíticas para aumentar la producción de ATP, así como proteínas adicionales para reducir el estrés oxidativo a través del transporte exosomal, puede ayudar a reducir la muerte celular en lesión por isquemia / reperfusión miocárdica.

También se reportaron niveles comparables de VEGF, inductor de metaloproteinasa de matriz extracelular (EMMPRIN) y MMP-9 en exosomas derivados de MSC. Estas tres proteínas desempeñan un papel importante en la estimulación de la angiogénesis [29], que podría ser fundamental para la reparación de tejidos.

La evidencia experimental reciente resumida por Burrello sugiere que los factores transcripcionales, como Nanog, el factor de transcripción 4 (Oct-4), HoxB4 y Rex-1 de unión al octámero, desempeñan un papel importante en el sistema inmunológico [30]. Por ejemplo, se ha demostrado que HoxB4 afecta la maduración de DC y la proliferación, diferenciación y activación de células T a través de la señalización WNT.

Curiosamente, las proteínas de membrana y los marcadores de superficie específicos de exosomas, como CD81, CD63 y CD9, pueden afectar la respuesta inmune regulando la adhesión celular, la motilidad, la activación y la transducción de señales [31].

Varios estudios también han demostrado que los exosomas derivados de las MSC albergan citoquinas y factores de crecimiento, como el TGFβ1, la interleucina-6 (IL-6), la IL-10 y el factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), que han demostrado contribuir a la inmunorregulación [ 30].

miRNAs

Los miRNAs consisten en una clase de pequeños RNAs no codificantes que regulan la expresión génica post transcripcionalmente dirigiéndose a los mRNAs para inducir la supresión de la expresión o escisión de proteínas [32]. Se han encontrado muchos miRNAs en exosomas derivados de MSC y, según se informó, están involucrados en procesos fisiológicos y patológicos, como el desarrollo de organismos, la regulación epigenética, la inmunorregulación, la tumorigénesis y la progresión tumoral.

Notablemente, los exosomas con estructura de membrana actúan como preservadores y liberadores de miRNAs, transfiriendo miRNAs funcionales a las células receptoras. Se ha informado que el exosomal miR-23b, miR-451, miR-223, miR-24, miR-125b, miR-31, miR-214 y miR-122 [33, 34] puede inhibir el crecimiento tumoral y estimular la apoptosis A través de diferentes vías. Por ejemplo, miR-23b promueve la latencia en células de cáncer de mama metastásicas mediante la supresión del gen MARCKS, que codifica una proteína que promueve el ciclo celular y la motilidad [34]. También se ha encontrado que el MiR-16, transportado por exosomas derivados de MSC, suprime la angiogénesis al disminuir la expresión de VEGF en células de cáncer de mama [35].

Recientemente, let-7f, miR-145, miR-199a y miR-221, liberados de los exosomas derivados de MSC umbilical, se ha encontrado que contribuyen en gran medida a la supresión de la replicación del ARN del virus de la hepatitis C (VHC) [36] . El grupo de Di Trapani evaluó los efectos inmunomoduladores ejercidos por los exosomas derivados de MSC en células mononucleares de sangre periférica no fraccionada y en células T, B y NK purificadas.

Ellos observaron que los exosomas tenían niveles más altos de miRNAs en comparación con las MSC y también podían inducir cebado inflamatorio a través de niveles crecientes de miR-155 y miR-146, los cuales son dos miRNAs involucrados en la activación e inhibición de reacciones inflamatorias [37]. Cui et al. también han reportado funciones inmunosupresoras similares en experimentos con animales. [38]. Los exosomas de MSC aumentaron efectivamente el nivel de miR-21 en el cerebro de ratones AD. Además, la reposición de miR-21 restauró los déficits cognitivos en los ratones APP / PS1 y previno las características patológicas regulando las respuestas inflamatorias y restaurando la disfunción sináptica [38]. Estudios recientes también han demostrado que el envejecimiento está sustancialmente controlado por células madre hipotalámicas, parcialmente a través de la liberación de miRNAs exosómicos [39].

Sin embargo, persisten las contradicciones con respecto a estos resultados. Un análisis cuantitativo de la abundancia de miRNA exosomal y la estequiometría por el grupo de Chevillet cuantificó tanto el número de exosomas como el número de moléculas de miRNA en muestras replicadas aisladas de diversas fuentes. Independientemente de la fuente, el estudio indicó que, en promedio, sería necesario examinar más de 100 exosomas para observar una copia de un miRNA abundante, lo que sugiere que la mayoría de los exosomas individuales no tienen un número biológicamente significativo de miRNAs y, por lo tanto, es poco probable que sean funcionalmente individualmente como vehículos para la comunicación basada en miRNA [40].

Otros

En 2006, se reportaron por primera vez los exosomas derivados de MSC que podían modular el fenotipo de las células diana, apoyando la autorrenovación de los progenitores hematopoyéticos y la multipotencia por transferencia de factores de crecimiento y ARNm. Por ejemplo, se encontró que el SOX2 exosomal inicia respuestas innatas contra la infección microbiana a través de la activación de neutrófilos [41]. Aunque los exosomas derivados de MSC tienen la misma morfología que los exosomas de otras células y poseen marcadores típicos, son bastante diferentes en lo que respecta a la compartimentación y la composición de proteínas y ARN.

Por ejemplo, los estudios han indicado que no todos los exosomas derivados de MSC son equivalentes [42]. El grupo de Baglio [6] caracterizó el pequeño RNAoma de los exosomas liberados por el MSC adiposo (ASC) de paso temprano y los MSC de médula ósea (BMSC). Encontraron una gran discrepancia en la proporción de miRNAs en el contenido total de ARN pequeño entre las células (19–49%) y exosomas (2–5%), lo que sugiere que los miRNAs en los exosomas no reflejan simplemente el contenido celular.

Otros estudios con respecto a la sobrerrepresentación del pequeño contenido de ARN-ARNt revelaron un resultado similar. El tRNA más abundante en los exosomas de ASC, tRNA GGC (Gly), representó sólo una pequeña fracción (5%) del total de tRNA celular.

Es importante destacar que los autores también determinaron que las sorprendentes diferencias en las especies de ARNt parecían estar asociadas con el estado de diferenciación de las MSC. Investigaciones recientes han demostrado que la estabilidad de la composición del exosoma es susceptible a las condiciones ambientales localizadas. Por ejemplo, la hipoxia y las señales inflamatorias, como los lipopolisacáridos, pueden ser fuertes factores de interferencia [43].

Exosomas como vehículos de suministro de drogas

Se pueden aplicar características óptimas de vehículos de administración de fármacos para mejorar las cualidades del portador, incluido el tropismo celular, las cargas terapéuticas eficientes, las propiedades fisicoquímicas apropiadas y suficiente tolerancia inmune.

Entre las muchas plataformas de fármacos, los liposomas han sido los vehículos farmacéuticos preferidos para la administración de fármacos. Se ha aprobado una amplia gama de productos de liposomas para el tratamiento de enfermedades, incluidas las infecciones por hongos, el control del dolor, la hepatitis A, la gripe y varios tipos de cáncer [44, 45].

En contraste con los liposomas, los exosomas son óptimos para la administración de fármacos debido a sus propiedades naturales y plasticidad con modificaciones menores. Aquí, comparamos exosomas y liposomas y sugerimos que los exosomas pueden ser prometedoras para la administración de fármacos.

Exosomas versus liposomas

Los exosomas y los liposomas están recubiertos con una membrana de fosfolípido. La estructura de la membrana de los exosomas está incrustada con múltiples biomoléculas naturales, como proteínas de superficie y MHC, mientras que los liposomas pueden modificarse con ligandos dirigidos o moléculas poliméricas inertes como oligosacáridos, glicoproteínas, polisacáridos y polímeros sintéticos [45].

El tamaño de los liposomas está en el rango de 30 nm a varios micrones [46]. Los liposomas más pequeños (tan pequeños como los exosomas) muestran un tiempo de circulación prolongado en comparación con los más grandes, pero la capacidad para una óptima reserva de fármacos y perfiles de liberación se pierde parcialmente.

Para obtener más detalles sobre el tiempo de circulación y la biodistribución, los lectores pueden consultar otras fuentes [46]. Con respecto a las interacciones celulares y la captación, los liposomas pueden estar equipados con ligandos dirigidos, que pueden unirse a receptores u otras moléculas específicas o sobre expresadas por células diana para interacciones y la administración intracelular de fármacos [46].

Sin embargo, la administración de fármacos de los liposomas no es eficiente, ya que muchas modificaciones se han diseñado para minimizar la eliminación y la intoxicación. En general, los liposomas se acumulan en los macrófagos del hígado y el bazo después de la inyección intravenosa. Pocos liposomas están intercalados en otros tejidos, lo que puede deberse a la falta de inmunocompatibilidad. Por otro lado, los exosomas nacen con muchas características de un vehículo ideal de administración de medicamentos.

Por ejemplo, exhiben menor toxicidad en comparación con los liposomas. Además, son bien tolerados por el sistema inmunológico, incluso a través de la barrera hematoencefálica, evitando la fagocitosis o la degradación de los macrófagos [47]. Los exosomas exhiben una tendencia innata a la focalización. Por ejemplo, los exosomas derivados de MSC se alojan preferentemente en tejidos inflamados y tejidos tumorales [48].

Además, los abundantes materiales bioactivos dentro de los exosomas o en la superficie proporcionan un potencial de tratamiento primitivo, y existen abundantes métodos de modificación para la orientación de la membrana y la carga del medicamento.

Alvarez-Erviti et al. diseñaron células dendríticas para expresar Lamp2b, una proteína de membrana exosomal, fusionadas con el péptido RVG específico de la neurona y cargaron estos exosomas modificados con ARNsi mediante electroporación. Estos exosomas inyectados por vía intravenosa mostraron una fuerte caída de BACE1 (ARNm (60%) y proteína (62%)), un objetivo terapéutico de la enfermedad de Alzheimer, en ratones de tipo salvaje [49].

Modificación Exosomal y Carga

Para amplificar los efectos terapéuticos, muchos estudios intentan modificar y cargar diversos factores de tratamiento en los exosomas a través de diversos métodos. Hasta la fecha, estos métodos pueden clasificarse en dos categorías: (1) carga después del aislamiento y (2) carga de exosomas durante la biogénesis.

El primer enfoque se ha aplicado para cargar agentes quimioterapéuticos, ARNsi y miARN. Para reducir la inmunogenicidad y la toxicidad de la doxorubicina, el grupo de Tian facilitó la selección del tumor exosomal mediante la ingeniería de células dendríticas inmaduras de ratón (imDC) para expresar una proteína de membrana exosomal bien caracterizada (Lamp2b) fusionada a un péptido iRGD específico del cáncer de mama (CRGDKGPDC). Los agentes quimioterapéuticos se cargaron mediante electroporación.

Los resultados mostraron una eficacia de encapsulación de hasta el 20% y la doxorrubicina administrada por exosomas específica para las células de cáncer de mama in vitro, lo que llevó a una fuerte actividad antiproliferativa sin toxicidad después de la inyección intravenosa de ratones desnudos BALB / c [50]. Para el ácido nucleico, el método de electroporación también ha sido el de primer orden utilizado en varios estudios [49, 51]. Aunque estos estudios proporcionaron resultados positivos, los debates continúan. Algunos estudios indican que la encapsulación de siRNA es una ilusión causada por la formación de agregados inespecíficos, independientemente de los exosomas. Además, no se pudo medir una encapsulación significativa de siRNA cuando se bloqueó la formación de agregados [52]. Por lo tanto, es necesario establecer múltiples protocolos para cargar exosomas con ácido nucleico.

El segundo enfoque se basa en métodos de transfección para empaquetar proteínas activas, ácido nucleico y otras moléculas activas en exosomas, donde las células se transfectan con un vector  diseñado por ingeniería de expresión efector. El grupo de Liu utilizó este método para cargar células con el siRNA del receptor de opioides Mu (MOR) para tratar la adicción a las drogas a través de la reducción de la expresión de MOR, el principal objetivo de los analgésicos opioides utilizados clínicamente, incluida la morfina, el fentanilo y la metadona.

Este nuevo estudio proporcionó una nueva estrategia para el tratamiento de la drogadicción [53]. De manera similar, los oligonucleótidos de ARN sintetizados se transfirieron a MSC para producir exosomas ricos en miR-143, inhibiendo el potencial migratorio de las células de osteosarcoma [54]. Akt se transfectan en MSC derivadas de cordón umbilical utilizando un sistema de transfección de adenovirus que mejoró la función cardíaca en animales tratados con exosomas modificados [55]. Además, Pascucci informó que las MSC pueden adquirir fuertes propiedades anti tumorales después de la incubación con paclitaxel (PTX), incluida la captación de dosis altas de fármacos seguidas de la liberación en exosomas, lo que inhibe la actividad de crecimiento tumoral.

Este método ofrece la posibilidad de utilizar MSC para el desarrollo de fármacos con una especificidad de objetivo celular mayor [56]. Sterzenbach informó el uso de la vía de dominio tardío (dominio L) conservada evolutivamente como un mecanismo para cargar proteínas exógenas en los exosomas [57]. Ellos etiquetaron una proteína diana intracelular con una etiqueta WW, que fue reconocida por los motivos del dominio L en Ndfip1, lo que resultó en la carga de la proteína diana en los exosomas.

Muchos grupos intentaron recientemente la modificación de la superficie de los exosomas para la detección de tejidos y un mayor efecto terapéutico exosómico utilizando técnicas de transfección de genes.

El método convencional para la carga de proteínas en la superficie fue la expresión de una fusión genética entre el péptido objetivo y una proteína que se localiza de forma nativa en la superficie exosomal, como Lamp2 [50]. De manera similar, Ohno y sus colegas diseñaron células donantes para expresar el dominio transmembrana del receptor del factor de crecimiento derivado de las plaquetas fusionado con el péptido GE11, que administró de manera eficiente el miRNA de let-7a al receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR-) que expresa células de cáncer de mama [58] .

Además, Tamura modificó la superficie exosomal mediante una sencilla mezcla de exosomas originales y pullulan cationizado a través de una interacción electrostática de ambas sustancias, dirigiéndose así al tejido hepático lesionado y aumentando los efectos terapéuticos [59].

El destino de las cargas de ácido nucleico en las células diana sigue siendo controvertido. Por ejemplo, Kanada et al. sugiere que los exosomas no pueden suministrar ácidos nucleicos funcionales a las células diana mediante la detección de destinos diferenciales de biomoléculas cargadas de transfección (ADN plasmídico (pDNA), mRNA y siRNA) administrados a las células diana [60].

MSC como una fuente ideal de exosomas para la administración de medicamentos

Independientemente del hecho de que las propiedades de los exosomas naturales derivados de MSC están disputadas y son distintivas de diferentes orígenes, el uso de exosomas derivados de MSC se ha confirmado para la selección del tipo de célula específica del suministro de fármacos como una mejor alternativa debido a varias características.

Primero, los exosomas no provocan un rechazo inmune agudo, y no hay riesgo de formación de tumores [61]. En segundo lugar, las MSC son productores en masa eficientes de exosomas, que pueden fabricarse a gran escala en cultivo [62], proporcionando apoyo para la terapia individualizada.

En tercer lugar, la seguridad de los exosomas ha sido confirmada in vivo por diferentes modelos de animales [63, 64]. Para lograr la administración de fármacos específicos para cada célula, varios estudios han probado células de donante, métodos de carga y cargas terapéuticas de exosomas derivados de MSC. Las células madre de la médula ósea se utilizan típicamente como células donantes, y los miRNAs se usan típicamente para cargas terapéuticas (Tabla 2).

Un grupo en Egipto también ha procesado un estudio de fase II-III con la hipótesis de que la infusión intravenosa de microvesículas MSC derivadas de sangre de cordón umbilical libre de células podría reducir el estado inflamatorio, mejorando así la masa de células β y el control glucémico en pacientes. con diabetes tipo 1 (T1DM). Sin embargo, estos resultados siguen siendo controvertidos, particularmente en referencia a las respuestas de dosis. Los datos reportados en varios estudios dependen en gran medida de la carga de drogas de los exosomas, no de la cantidad de exosomas.

Tabla 2: Estudios centrados en exosomas derivados de MSC, sus métodos de carga, cargas terapéuticas y función biológica.
Exosomas para terapia libre de células

Actualmente, está en marcha el uso de exosomas como herramientas de diagnóstico temprano para varios tipos de cáncer. Además, el uso de exosomas como diagnóstico para el cáncer de próstata está siendo sometido a pruebas aprobadas por la FDA. Si bien las complejidades que rodean el potencial terapéutico de los exosomas continúan desentrenándose, varios ensayos clínicos (Tabla 3, datos de http://clinicaltrials.gov) se han completado o están en curso para evaluar este potencial terapéutico. En estos ensayos, se utilizaron exosomas muy modificados en lugar de exosomas nativos.

Conclusión y perspectiva

El potencial terapéutico de los exosomas presenta nuevas y emocionantes vías para la intervención en muchas enfermedades. El instinto de habilidad para transportar mensajes genéticos y proteger los cargos a las células receptoras preferenciales naturales ha atraído un rápido incremento de interés. Por lo tanto, se han establecido revistas especializadas y sitios web para difundir y desentrañar esta información.

Si bien se están realizando varios ensayos clínicos para evaluar la seguridad y la eficacia de los exosomas como objetivos terapéuticos, aún quedan muchos problemas por resolver. Las preguntas con respecto a cómo producir exosomas de grado clínico en cantidad y cómo varias estrategias de carga y aislamiento afectan la potencia de la administración de fármacos basada en el exosoma siguen sin respuesta.

Por lo tanto, existe una necesidad urgente de examinar detenidamente los siguientes aspectos de los exosomas: (1) potencial terapéutico natural; (2) mecanismo de biogénesis; y (3) cinética de circulación y biodistribución. Aún queda un largo camino por recorrer, desde prometedoras observaciones fenomenológicas hasta aplicaciones clínicas.

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