Wir haben die aufregendsten neuen Forschungen auf dem Gebiet der Genetik und Zellforschung der letzten Woche zusammengestellt.
Extrazelluläre Vesikel als mögliche therapeutische Kandidaten für eine Vielzahl von altersbedingten Erkrankungen
Abstrakt
Die Verjüngung eines alten Organismus wurde in heterochronen Parabiose-Experimenten erreicht, wobei verschiedene lösliche Faktoren an diesem Effekt beteiligt waren. Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind die sekretorischen Effektoren vieler Zellen, darunter auch aus der Kardiosphäre stammende Zellen (CDCs) mit nachgewiesener Anti-Seneszenz-Wirkung.
Ein SERS-lateraler Flow Streifen Biosensor für die absolute Quantifizierung von Serum Exosomen
Abstrakt
In Körperflüssigkeiten weit verbreitete Exosomen (Exos) bergen großes Potenzial in der nichtinvasiven Krebsdiagnostik. Die quantitative Analyse von Exos erfolgt traditionell durch die Untersuchung spezifischer exosomaler Oberflächenproteine, ist aber aufgrund der gemeinsamen Expression exosomaler Proteine und subtiler Expressionsunterschiede zwischen verschiedenen Krebssubtypen häufig ungenau. Forscher berichten über quantitative oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS) von Serum-Exos durch eine Kombination aus einem papierbasierten Lateral-Flow-Strip-Biosensor (LFS) mit multivariater spektraler Entmischungsanalyse statt einer einfachen Quantifizierung exosomaler Proteine. Dieser SERS-LFS-Biosensor ermöglicht die absolute Quantifizierung zweier verschiedener Serum-Exos mit einer Nachweisgrenze von bis zu ∼106 Partikeln/ml für beide Exos. Die Forscher veranschaulichen die Anwendung dieser Strategie außerdem in der quantitativen Dualplex-Erkennung von Serum-Exos bei Brustkrebspatientinnen. Sie fanden heraus, dass Patientinnen mit humanem epidermalem Wachstumsfaktor-Rezeptor 2+ (HER2+) und luminalem A-Brustkrebs, die sich keiner Operation unterziehen, angereicherte Serum-Exos aufweisen, die aus SKBR-3-Zellen bzw. MCF-7-Zellen (bezeichnet als SKBR- und MCF-Exos) stammen. Die chirurgische Behandlung dieser Brustkrebspatientinnen geht mit einem deutlichen Rückgang der SKBR- oder MCF-Exos im Serum einher. Diese Ergebnisse deuten auf das große Potenzial der Kombination des SERS-LFS-Biosensors und der multivariaten spektralen Entmischung für die Brustkrebs-Subtypisierung und therapeutische Überwachung mit der leistungsstarken quantitativen Fähigkeit von Exos in klinischen Proben hin.
Vergleich von Exosomen Isolierung und Analyse Methoden
Zusammenfassung Ihr Körper nutzt in hohem Maße die vielseitigen, von Lipidmembranen umgebenen Nanopartikel, die als Exosomen bekannt sind. Beim Menschen spielen sie eine direkte Rolle bei der Immunität, der interzellulären Kommunikation und Krebserkrankungen (Wang et al., 2023). Da Exosomen in gängigen, leicht zu entnehmenden Körperflüssigkeiten wie Blut und Urin vorkommen (Martins et al., 2023), ist es nicht verwunderlich, dass Hunderte von klinischen Studien zu Exosomen durchgeführt wurden oder derzeit laufen (Chavda et al., 2023). Tatsächlich belief sich der weltweite Markt für Exosomenforschung im Jahr 2021 auf 144 Millionen US-Dollar und wird bis 2026 voraussichtlich 661 Millionen US-Dollar erreichen (MarketsandMarkets, 2022).
Es gibt etablierte Richtlinien für die Dokumentation der funktionellen Aktivitäten, die mit Exosomen und anderen extrazellulären Vesikeln in Verbindung stehen (Thére et al., 2018). Dennoch gibt es bislang kein einheitliches Verfahren zur Isolierung von Exosomen, und eine umfassende Analyse könnte mehrere Technologien erfordern (Eisenstein, 2022). Solche Fähigkeiten sind grundlegend, um die Toxizität und andere unerwünschte Nebenwirkungen ihrer Verwendung zu minimieren.
Forscher leitet NCI-Förderprojekt zur Entwicklung eines Urintests, um den Bedarf an invasiven Biopsien bei der Erkennung von Prostatakrebs zu verringern
Dr. med. Sanoj Punnen, Co-Vorsitzender der Genitourinary Site Disease Group am Sylvester Comprehensive Cancer Center und außerordentlicher Professor und stellvertretender Vorsitzender für Forschung am Desai Sethi Urology Institute der University of Miami Miller School of Medicine, leitet ein mit 2,5 Millionen Dollar dotiertes, auf fünf Jahre angelegtes Forschungsprojekt des National Cancer Institute (NCI) zur Erforschung einer neuen Methode zur nicht-invasiven Erkennung von Prostatakrebs.
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Die Rolle von Exosomen in der Ästhetik
Um ewige Jugend und Schönheit zu erlangen, entwickelt sich die Welt der Ästhetik ständig weiter und sucht nach innovativen und wirksamen Behandlungsmethoden. Exosomen, eine relativ neue Entdeckung auf dem Gebiet der regenerativen Medizin, haben sich als vielversprechendes Instrument zur Verbesserung der Ästhetik herausgestellt. Diese winzigen Vesikel, die von verschiedenen Zellen im Körper ausgeschieden werden, spielen eine zentrale Rolle bei der Zell-zu-Zell-Kommunikation und der Gewebereparatur. Ihr regeneratives Potenzial und ihre vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten haben das Interesse an kosmetischen Verfahren geweckt. Dieser Artikel befasst sich mit der Rolle von Exosomen in der Ästhetik und untersucht ihren Wirkmechanismus, ihre Vorteile und ihr Potenzial, Schönheitsbehandlungen revolutionär zu verändern.
Ein zufälliges Wald Modell für die a4> Vorhersage exosomaler Proteine unter Verwendung evolutionärer Informationen und Motiven
Nicht-invasive Diagnostik und Therapien sind von entscheidender Bedeutung, um Patienten schmerzhafte Eingriffe zu ersparen. Exosomale Proteine können als wichtige Biomarker für solche Fortschritte dienen. In dieser Studie haben wir versucht, ein Modell zur Vorhersage exosomaler Proteine zu erstellen. Alle Modelle werden anhand eines nicht redundanten Datensatzes mit 2831 exosomalen und 2831 nicht-exosomalen Proteinen trainiert, getestet und ausgewertet, wobei keine zwei Proteine mehr als 40 % Ähnlichkeit aufweisen. Zunächst wurde die standardmäßige, auf Ähnlichkeit basierende Methode Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) zur Vorhersage exosomaler Proteine verwendet, was jedoch aufgrund der geringen Ähnlichkeit im Datensatz fehlschlug. Um diese Herausforderung zu meistern, wurden auf maschinellem Lernen (ML) basierende Modelle entwickelt, die Zusammensetzungs- und Evolutionsmerkmale von Proteinen nutzten und eine Fläche unter den Receiver-Operating-Characteristics (AUROC) von 0,73 erreichten. Unsere Analyse hat auch gezeigt, dass exosomale Proteine eine Vielzahl sequenzbasierter Motive aufweisen, die zur Vorhersage exosomaler Proteine verwendet werden können. Daher haben wir eine Hybridmethode entwickelt, die motivbasierte und ML-basierte Ansätze zur Vorhersage exosomaler Proteine kombiniert und einen maximalen AUROC von 0,85 und einen MCC von 0,56 auf einem unabhängigen Datensatz erreicht. Dieses Hybridmodell schneidet bei der Bewertung auf einem unabhängigen Datensatz besser ab als derzeit verfügbare Methoden. Ein Webserver und die eigenständige Software ExoProPred (https://webs.iiitd.edu.in/raghava/exopropred/) wurden entwickelt, um Wissenschaftlern bei der Vorhersage und Entdeckung exosomaler Proteine und der Suche nach darin enthaltenen funktionellen Motiven zu helfen.
