Анализ поглощения экзосом может привести к упрощенной диагностике рака мочевого пузыря

Разработан новый метод клеточной цитометрии, который позволяет диагностировать поглощение и интернализацию экзосом человеческими клетками рака мочевого пузыря, что может открыть новые пути в ранней диагностике заболевания.

Экзосомы, которые представляют собой пузырьки от 40 до 100 нанометров, секретируемые широким диапазоном типов клеток млекопитающих, были вовлечены в выживаемость и прогрессирование клеток рака мочевого пузыря. Экзосомы содержат различные молекулярные составляющие их клеток-предшественниц, в том числе белков и РНК. Хотя в зависимости от клеток и тканей предшественниц состав экзосомного белка меняется, большинство экзосом содержат эволюционно-сохранённый общий набор белковых молекул. Молекулы РНК в экзосомах включают матричную РНК (мРНК) и микроРНК.


Исследователи предположили, что потеря экзосом опухоли мочевого пузыря может способствовать прогрессированию поражений мочевого пузыря. Таким образом, необходимо более глубокое понимание характера поглощения и последующего влияния выделенных экзосом рака мочевого пузыря клетками-получателями.

В настоящее время для визуализации экзосом и измерения их поглощения используется несколько инструментов, в том числе проточные цитометры NanoSight (Солсбери, Великобритания) и конфокальная микроскопия. Инструменты NanoSight основаны на обычном оптическом микроскопе, снабженном научной камерой с устройством для просмотра LM12 или LM14. При использовании источника лазерного излучения с длинами волн 405 нм (синий), 532 нм (зеленый) или 638 нм (красный) частицы в образце освещены, и рассеянный свет захватывается камерой и отображается на подключенном персональном компьютере при помощи фирменного программного обеспечения по анализу отслеживания наночастиц.

С любым из этих методов существуют определенные ограничения на анализ экзосом. Путем анализа отслеживания наночастиц и проточной цитометрии нельзя измерить поглощение, в то время как конфокальная микроскопия субъективна, требует много времени и позволяет проанализировать ограниченное количество клеток.

Чтобы исправить эти недостатки, исследователи из Медицинского центра университета Лойола (Мэйвуд, штат Иллинойс, США) произвели количественный анализ меченных красителем мембранных экзосом, выделенных из человеческих клеток с раком мочевого пузыря, и характеризовали их поглощение клетками-получателями рака мочевого пузыря с использованием проточного цитометра с визуализацией ImageStreamX компании Amnis Corporation (Сиэтл, штат Вашингтон, США), оснащенного программным обеспечением INSPIRE.
Экзосомы были выделены путем ультрацентрифугирования из супернатанта культуры рака мочевого пузыря, меченного флуоресцентным красителем PKH-26, и проанализированы на ImageStreamX с внутренним стандартом, добавленным для определения концентрации.

Результаты показали, что поглощение экзосом клетками-получателями рака мочевого пузыря зависело от дозы и времени, поглощение было активным и конкретным и могло быть частично заблокировано лечением гепарином.

"Понимание биологии экзосом может привести к развитию скринингового теста на рак мочевого пузыря, для чего потребуется простой анализ мочи, — сказал старший автор исследования, доктор Гопал Гупта (Gopal Gupta), доцент кафедры урологии и хирургии в Медицинском центре университета Лойола. — Экзосомы, полученные из образца мочи, также могут помочь врачу определить, насколько агрессивен рак. Это, в свою очередь, может способствовать принятию лучшего решения о лечении". По сути, как отметил доктор Гупта, тест будет служить в качестве "жидкой биопсии".

Статья была опубликована 19 января 2014 в интернет-версии журнала “Международные биомедицинские исследования” (BioMed Research International).


Ссылки по теме:
Медицинский центр университета Лойола
Amnis Corporation
Nanosight