Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Physikalisch-chemische Modifikationen zur Umgestaltung kleiner extrazellulärer Vesikel für die gezielte Verabreichung von Krebsmedikamenten und die Bildgebung
Krebstheranostika, die durch nanotechnische Anwendungen entwickelt werden, sind für gezielte onkologische Interventionen in der neuen Ära der personalisierten und Präzisionsmedizin von entscheidender Bedeutung. In jüngster Zeit haben sich kleine extrazelluläre Vesikel (sEVs) als attraktive Nano-Engineering-Plattform für die gezielte Verabreichung von Krebstherapeutika und die Bildgebung bei bösartigen Tumoren erwiesen. Diese natürlichen Nanopartikel haben mehrere Vorteile gegenüber synthetischen Nanopartikeln, wie z.B. eine intrinsische Targeting-Fähigkeit, geringere Immunogenität und eine längere Zirkulationszeit. Seitdem sEVs als praktikabler Ersatz für Liposomen (synthetische Nanopartikel) als Vehikel für die Verabreichung von Medikamenten eingeführt wurden, haben viele Studien versucht, die therapeutische Wirksamkeit von sEVs zu verbessern.
Exosomen aus menschlichen mesenchymalen Stammzellen aus der Nabelschnur liefern potente onkolytische Reoviren an Zellen der akuten myeloischen Leukämie
Zusätzlich zur Chemotherapie sind onkolytische Viren eine wirksame Behandlung für akute myeloische Leukämie (AML). Wie bei anderen onkolytischen Viren wird die Anti-Tumor-Wirksamkeit von Reoviren bei intravenöser Verabreichung durch das Vorhandensein von neutralisierenden Antikörpern reduziert. In dieser Studie haben wir die Rolle von Exosomen in menschlichen mesenchymalen Stammzellen aus der Nabelschnur (UC-MSCs) untersucht, um Reoviren an AML-Zellen zu übertragen. Wir zeigen, dass mit Reoviren beladene UC-MSCs Reoviren ohne zellulären Kontakt an Tumorzellen abgeben können. Wir zeigen außerdem, dass GW4869 die Freisetzung von Exosomen hemmt und die Übertragung von Reoviren von UC-MSCs auf Tumorzellen hemmt. Mechanistisch gesehen zeigen wir, dass Exosomen, die aus Reovirus-infizierten UC-MSCs (MSCREO-EXOs) stammen, eine tumorlystische Wirkung haben und das Reovirus hauptsächlich durch Clathrin-vermittelte Endozytose (CME) und Makropinozytose auf Tumorzellen übertragen. Darüber hinaus zeigen wir, dass es möglich ist, MSC-abgeleitete Exosomen (MSC-EXOs) als Reovirus-Träger zu verwenden, um eine Anti-Tumor-Wirkung auf AML-Zellen auszuüben. Insgesamt deuten unsere Daten darauf hin, dass UC-MSCs Reoviren über die Freisetzung von Exosomen auf AML-Zellen übertragen und veranlassen uns, MSC-EXOs als potenziellen Reovirus-Träger zur Behandlung von AML weiter zu untersuchen.
Zirkulierende Tumorzellen zeigen frühe Prädiktoren für das Fortschreiten der Krankheit bei Patienten mit NSCLC im Stadium III, die eine Chemo- und Immuntherapie erhalten
Zirkulierende Tumorzellen (CTCs) sind frühe Anzeichen für eine Metastasierung und können zur Überwachung des Krankheitsverlaufs verwendet werden, lange bevor sie radiologisch durch Bildgebung nachgewiesen werden. Mit Hilfe eines ultrasensiblen mikrofluidischen Chips aus Graphenoxid konnten wir zeigen, dass CTCs spezifisch isoliert und molekular charakterisiert werden können, um die zukünftige Progression bei Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) im Stadium III vorherzusagen. Wir analysierten CTCs von 26 Patienten zu sechs Zeitpunkten während des Behandlungsverlaufs einer Chemostrahlung gefolgt von einer Immun-Checkpoint-Inhibitor-Immuntherapie. Wir stellten fest, dass die CTCs während der Behandlung signifikant abnahmen, wobei ein größerer Rückgang der CTCs eine signifikant längere progressionsfreie Überlebenszeit voraussagte. Bei mit Durvalumab behandelten Patienten, bei denen es zu einem Fortschreiten der Erkrankung kommt, wurde beobachtet, dass sie im Vergleich zu stabilen Patienten dauerhaft mehr CTCs mit dem programmierten Todesliganden 1+ aufwiesen. Die Erstellung von Genexpressionsprofilen ergab phänotypisch aggressive CTCs während der Chemoradiation. Durch den Einsatz neuer innovativer Bioengineering-Ansätze konnten wir erfolgreich zeigen, dass CTCs potenzielle Biomarker für die Überwachung und Vorhersage des Behandlungserfolgs bei Patienten mit NSCLC im Stadium III sind.
Exosomen als Behandlung für die Hautalterung
Ein großer Teil der Kommunikation zwischen den Zellen findet in Form von Sekretion und Aufnahme extrazellulärer Vesikel statt, kleinen membranumhüllten Paketen mit verschiedenen Molekülen. In Ermangelung einer besseren Taxonomie werden Vesikel derzeit nach ihrer Größe kategorisiert, und Exosomen sind eine der besser untersuchten Größenklassen. Es scheint so zu sein, dass ein Großteil des Nutzens der Stammzelltherapien der ersten Generation durch die von den transplantierten Zellen erzeugten Signale entsteht. Daher hat die Forschungsgemeinschaft begonnen, sich auf den logistisch einfacheren Ansatz der Gewinnung und Verwendung extrazellulärer Vesikel zu konzentrieren, anstatt die Zellen selbst zu transplantieren. Während extrazelluläre Vesikeltherapien über den Medizintourismus leicht zugänglich sind, ist die breite Anwendung im stärker regulierten Bereich der Medizin noch in Arbeit.
