Внеклеточные нановезикулы представляют собой частицы, с помощью которых клетки в организме общаются друг с другом. В трёх своих работах учёные «Сколтеха» вместе с коллегами из других научных учреждений представили два метода выделения везикул из плазмы крови для диагностики некоторых видов рака и других заболеваний. Также они представили метод для доставки в клетку лекарств под видом везикул, рассказали информационной службе Хабра в пресс-службе «Сколтеха». Исследования уже опубликованы в трёх в журналах: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Journal of Extracellular Vesicles и Analysis & Sensing.
Клетки в человеческом организме очень общительны. В числе прочего они общаются, отправляя друг другу внеклеточные нановезикулы, которые являются частицами, окружёнными мембраной из белков и липидов. Так называемые «сообщения» в них зашифрованы в виде набора белков и нуклеиновых кислот внутри, а также белков на поверхности. Интерес учёных к изучению внеклеточных нановезикул связан с перспективой их использования в медицинской диагностике и терапии. Отправленные разными клетками везикулы можно отличить друг от друга по поверхностным белкам, за счёт чего можно по характерным везикулам судить о присутствии в организме, например, раковых клеток, инфекции и так далее. Поскольку везикулы имеют доступ в клетку на правах своеобразного «курьера», они могут пронести внутрь лекарство, что подходит для терапии заболеваний.
Учёные «Сколтеха» и их коллеги из МФТИ и стартапа «Простагност» придумали способ выделения внеклеточных нановезикул из плазмы крови и других биологических жидкостей. По чистоте и выходу везикул он превосходит два основных на сегодня метода. Первый представляет собой ультрацентрифугирование, второй — эксклюзионную хроматографию. Новый подход работает быстро, обходится дёшево и требует лишь стандартного оборудования.
В другом исследовании учёные «Сколтеха» совместно с учёными из ИБХ РАН предложили ещё один метод выделения везикул из плазмы крови. Этот метод способен, с одной стороны, поймать все внеклеточные нановезикулы без разбора, с другой стороны — отличить нановезикулы, пришедшие из больных клеток, от пришедших из здоровых. В новом методе везикулы садятся на магнитные шарики, покрытые рецепторами, за которые хватаются белки, общие для всех внеклеточных нановезикул. Затем шарики собираются обычным магнитом, а уже конкретные везикулы, указывающие на некоторую опухоль, анализируются дальше проточной цитометрией (с использованием молекул с флуоресцентной меткой, специфичных к определённым рецепторам).
Помимо двух озвученных методов исследователи из «Сколтеха» и исследователи из МФТИ представили метод нанесения внеклеточных нановезикул на поверхность довольно крупных частиц, потенциально способных нести лекарство. Совместная группа показала, что в таком виде частицы хорошо поглощаются клетками, а значит, подход можно использовать, чтобы подсовывать клеткам замаскированное лекарство. А если нанести такое покрытие на крошечные сенсоры, ими можно будет изучать тонкости работы клетки изнутри. Учёные собираются продолжить свои исследования в сотрудничестве с ведущими медицинскими центрами. В частности, в планах выделение внеклеточных нановезикул из плазмы крови или образцов биопсии опухолей реальных пациентов. Другое перспективное направление — создание биоаналитических платформ для извлечения и анализа везикул на основе микрофлюидики.
