اگزوزوم تراپی

اگزوزوم تراپی

قدرت درمان با اگزوزوم

اگزوزوم‌های سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی (AD-MSC) وزیکول‌های خارج سلولی کوچکی هستند که توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی آزاد می‌شوند.

این سلول‌های بنیادی نوعی سلول استرومایی چندتوان هستند که در بافت چربی یافت می‌شوند و توانایی تمایز به انواع مختلف سلول‌ها مانند آدیپوسیت‌ها، استئوبلاست‌ها و کندروسیت‌ها را دارند.

اگزوزوم‌ها وزیکول‌های متصل به غشاء هستند که معمولاً اندازه آنها از 30 تا 150 نانومتر متغیر است و توسط انواع مختلف سلول‌ها، از جمله سلول‌های بنیادی مزانشیمی، ترشح می‌شوند.

آنها با انتقال پروتئین‌ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک (مانند mRNA و microRNA) بین سلول‌ها، نقش مهمی در ارتباط سلول به سلول ایفا می‌کنند.

محموله درون اگزوزوم‌ها می‌تواند بر رفتار و عملکرد سلول‌های گیرنده تأثیر بگذارد و آنها را به بازیگران کلیدی در فرآیندهای مختلف فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی تبدیل کند.

اگزوزوم‌های AD-MSC به دلیل کاربردهای درمانی بالقوه‌شان در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند.

برخی از کاربردهای درمانی بالقوه اگزوزوم‌های AD-MSC عبارتند از:

1. ترمیم و بازسازی بافت آنها می‌توانند تکثیر، مهاجرت و تمایز سلولی را تقویت کنند و به بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده مانند پوست، استخوان و غضروف کمک کنند.
2. بهبود زخم اگزوزوم‌های AD-MSC می‌توانند تشکیل رگ‌های خونی جدید را تحریک کنند، التهاب را کاهش دهند و بازسازی بافت را ارتقا دهند که می‌تواند روند بهبود زخم را افزایش دهد.
3. اثرات ضد التهابی و تعدیل کننده سیستم ایمنی آنها می‌توانند عملکرد سلول‌های ایمنی را تعدیل کنند، التهاب را کاهش دهند و ترمیم بافت را تقویت کنند، که آنها را در درمان بیماری‌های خودایمنی و التهابی مفید می‌کند.
4. محافظت عصبی مشخص شده است که اگزوزوم‌های AD-MSC از نورون‌ها در برابر آسیب محافظت می‌کنند و بازسازی عصبی را در اختلالات عصبی مانند بیماری آلزایمر و پارکینسون تقویت می‌کنند.

تفاوت بین اگزوزوم ADMSC و اگزوزوم مشتق شده از سلول‌های دیگر

اگزوزوم‌ها وزیکول‌های خارج سلولی هستند که توسط انواع مختلف سلول‌ها، از جمله سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs)، ترشح می‌شوند. تفاوت‌های اصلی بین اگزوزوم‌های سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی (ADMSC) و اگزوزوم‌های مشتق شده از منابع دیگر، از منشأ، ترکیب و خواص عملکردی آنها ناشی می‌شود.

• منبع مبدا

اگزوزوم‌های ADMSC از سلول‌های بنیادی مزانشیمی موجود در بافت چربی مشتق می‌شوند، در حالی که اگزوزوم‌های سایر منابع را می‌توان از انواع مختلف سلول‌ها، بافت‌ها یا مایعات زیستی جدا کرد. به عنوان مثال، اگزوزوم‌ها را می‌توان از MSCهای مشتق از مغز استخوان، MSCهای مشتق از بند ناف یا سایر انواع سلول‌ها مانند سلول‌های سرطانی، سلول‌های ایمنی یا سلول‌های اندوتلیال مشتق کرد.

• ترکیب مولکولی

اگزوزوم‌های مشتق شده از منابع مختلف ممکن است ترکیبات پروتئینی، لیپیدی و اسید نوکلئیک منحصر به فردی داشته باشند که منعکس کننده نوع سلول والد آنها است. این تغییرات در ترکیب می‌تواند منجر به اثرات بیولوژیکی متمایزی هنگام تعامل با سلول‌های گیرنده شود. به عنوان مثال، اگزوزوم‌های ADMSC ممکن است حاوی پروتئین‌ها یا میکروRNAهای خاصی باشند که در چربی‌زایی نقش دارند، در حالی که اگزوزوم‌های MSC مشتق از مغز استخوان ممکن است محتوای مولکولی متفاوتی داشته باشند که مربوط به خون‌سازی است.

• خواص عملکردی

به دلیل تفاوت در ترکیب مولکولی، اگزوزوم‌های منابع مختلف می‌توانند خواص عملکردی منحصر به فردی از خود نشان دهند. گزارش شده است که اگزوزوم‌های ADMSC دارای خواص تعدیل‌کننده سیستم ایمنی، ضد التهابی و پیش‌برنده رگ‌زایی هستند. در مقابل، اگزوزوم‌های منابع دیگر ممکن است بسته به منشأ سلولی خود، خواص عملکردی متفاوتی از خود نشان دهند، مانند اثرات پیش‌برنده تومور در مورد اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های سرطانی یا تعدیل پاسخ ایمنی در مورد اگزوزوم‌های مشتق از سلول‌های ایمنی.

• کاربردهای درمانی

خواص منحصر به فرد اگزوزوم‌های حاصل از منابع مختلف ممکن است آنها را برای کاربردهای درمانی خاص مناسب‌تر کند. به عنوان مثال، اگزوزوم‌های ADMSC پتانسیل خود را در بهبود زخم، ترمیم بافت و درمان بیماری‌های مختلف مانند اختلالات قلبی عروقی نشان داده‌اند، در حالی که اگزوزوم‌های حاصل از منابع دیگر ممکن است بر اساس خواص منحصر به فرد خود، پتانسیل‌های درمانی متفاوتی داشته باشند.

تفاوت بین سلول‌های بنیادی و منابع گیاهی

اگزوزوم‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی (ADMSCs) و اگزوزوم‌های مشتق شده از منابع گیاهی (گیاهی) از نظر منشأ، ترکیب، بیوژنز و کاربردهای بالقوه تفاوت‌های مشخصی دارند. در اینجا به برخی از تفاوت‌های کلیدی بین این دو نوع اگزوزوم اشاره می‌کنیم.

• منشأ

اگزوزوم‌های ADMSC از سلول‌های بنیادی مزانشیمی موجود در بافت چربی حیوانات، به ویژه پستاندارانی مانند انسان، مشتق می‌شوند. در مقابل، اگزوزوم‌های مشتق از گیاه (که به عنوان وزیکول‌های خارج سلولی مشتق از گیاه نیز شناخته می‌شوند) توسط سلول‌های گیاهی مانند میوه‌ها، سبزیجات و سایر بافت‌های گیاهی ترشح می‌شوند.

• بیوژنز

بیوژنز اگزوزوم‌ها در سلول‌های حیوانی، از جمله ADMSCها، از طریق مسیر کمپلکس مرتب‌سازی اندوزومی مورد نیاز برای انتقال (ESCRT) یا مکانیسم‌های مستقل از ESCRT رخ می‌دهد که منجر به آزادسازی اگزوزوم‌ها از طریق اجسام چند وزیکولی (MVB) می‌شود که با غشای پلاسمایی ادغام می‌شوند. از سوی دیگر، اگزوزوم‌های مشتق شده از گیاه فرآیند بیوژنز متمایزی دارند که به طور کامل شناخته نشده است، اما ممکن است شامل مکانیسم‌های منحصر به فردی مربوط به سیستم غشای داخلی گیاه باشد.

• ترکیب

اگزوزوم‌های ADMSC حاوی پروتئین‌ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک (مانند میکروRNAها) هستند که مختص منشأ پستانداران خود هستند و ویژگی‌های سلول‌های والد خود را منعکس می‌کنند. اگزوزوم‌های مشتق از گیاهان نیز حاوی پروتئین‌ها، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک هستند، اما ترکیب آنها مختص منبع گیاهی آنهاست و می‌تواند تفاوت قابل توجهی با اگزوزوم‌های مشتق از حیوانات داشته باشد.

• ایمنی‌زایی

اگزوزوم‌های ADMSC ایمنی‌زایی پایینی دارند و می‌توانند پاسخ‌های ایمنی را در پستانداران تعدیل کنند، که آنها را برای کاربردهای درمانی بالقوه در انسان مناسب می‌کند. اگزوزوم‌های مشتق از گیاهان، به دلیل منشأ غیرپستانداری‌شان، ممکن است هنگام تجویز به انسان یا سایر پستانداران، ایمنی‌زایی بالاتری داشته باشند، که می‌تواند پتانسیل درمانی آنها را محدود کند.

خواص عملکردی و کاربردهای بالقوه اگزوزوم

اگزوزوم‌های ADMSC پتانسیل خود را در کاربردهای درمانی مختلف، مانند بهبود زخم، ترمیم بافت و درمان بیماری‌هایی مانند اختلالات قلبی عروقی و اختلالات عصبی نشان داده‌اند. از سوی دیگر، اگزوزوم‌های مشتق از گیاهان به دلیل پتانسیل خود در کشاورزی، مانند افزایش رشد گیاه، مقاومت در برابر استرس و ارتباطات بین قلمرویی، مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. در حالی که علاقه فزاینده‌ای به بررسی پتانسیل اگزوزوم‌های مشتق از گیاهان در سلامت انسان وجود دارد، تحقیقات بیشتری برای درک کامل کاربردهای بالقوه آنها و هرگونه خطر مرتبط با آن مورد نیاز است.

تفاوت بین اگزوزوم تازه و لیوفیلیزاسیون

تفاوت اصلی بین اگزوزوم‌های تازه سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی (ADMSC) و اگزوزوم‌های لیوفیلیزه شده (خشک شده با انجماد) در روش‌های پردازش و ذخیره‌سازی آنهاست. هر دو نوع اگزوزوم از یک منبع سرچشمه می‌گیرند، اما روش‌های نگهداری آنها پیامدهای متفاوتی برای خواص، پایداری و کاربردهای بالقوه آنها دارد.

• پردازش

اگزوزوم‌های تازه‌ی ADMSC از محیط کشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی جدا می‌شوند و معمولاً در یک محلول بافر مناسب معلق می‌مانند. در مقابل، اگزوزوم‌های لیوفیلیزه تحت فرآیند خشک کردن انجمادی قرار می‌گیرند که در آن ابتدا منجمد شده و سپس برای حذف محتوای آب در معرض خلاء قرار می‌گیرند و در نتیجه محصولی خشک و پایدار حاصل می‌شود.

• پایداری و ماندگاری

اگزوزوم‌های لیوفیلیزه شده عموماً پایدارتر هستند و در مقایسه با اگزوزوم‌های تازه، ماندگاری بیشتری دارند. فرآیند خشک کردن انجمادی، آب را حذف می‌کند که می‌تواند به جلوگیری از تخریب مولکول‌های بیولوژیکی و محافظت از اگزوزوم‌ها در برابر آسیب‌های احتمالی ناشی از نوسانات دما در حین نگهداری و حمل و نقل کمک کند. از سوی دیگر، اگزوزوم‌های تازه باید در دماهای پایین (معمولاً -80 درجه سانتیگراد) نگهداری شوند تا یکپارچگی و فعالیت بیولوژیکی خود را حفظ کنند و ماندگاری آنها می‌تواند محدود باشد.

• بازسازی

قبل از استفاده، اگزوزوم‌های لیوفیلیزه شده باید با اضافه کردن یک محلول بافر مناسب برای رسیدن به غلظت مورد نظر، بازسازی شوند. این مرحله برای اگزوزوم‌های تازه لازم نیست، زیرا آنها از قبل در یک محلول بافر معلق هستند.

• تأثیر بالقوه بر فعالیت بیولوژیکی

در حالی که هدف از لیوفیلیزاسیون حفظ فعالیت بیولوژیکی اگزوزوم‌ها است، فرآیند خشک کردن انجمادی ممکن است به طور بالقوه بر ساختار، ترکیب یا عملکرد آنها تأثیر بگذارد. بهینه‌سازی فرآیند لیوفیلیزاسیون و استفاده از محافظ‌های انجمادی برای به حداقل رساندن هرگونه تأثیر منفی بر خواص اگزوزوم‌ها ضروری است. اگزوزوم‌های تازه تحت فرآیند لیوفیلیزاسیون قرار نمی‌گیرند و فعالیت بیولوژیکی آنها معمولاً تا زمانی که به درستی نگهداری و حمل شوند، حفظ می‌شود.