Ученые разработали новый инструмент для неинвазивных «жидкостных биопсий»
Биопсия — стандартная процедура для диагностики заболеваний, мониторинга аномального роста тканей или отторжения трансплантата. Однако забор образцов тканей может быть инвазивным. Исследователи из Школы медицины разработали аналитический инструмент, который может привести к использованию «жидкостных биопсий» вместо традиционных для некоторых пациентов или заболеваний.
Статья «Multiparametric Single-Vesicle Flow Cytometry Resolves Extracellular Vesicle Heterogeneity and Reveals Selective Regulation of Biogenesis and Cargo Distribution» опубликована в ACS Nano в апреле 2024 года.
Инструмент, названный EV Fingerprinting, стал результатом диссертационной работы Арианы фон Лерснер, бывшей аспирантки, а ныне постдока в лаборатории Алиссы Уивер, профессора клеточной и развивающей биологии.
EV означает внеклеточные везикулы — мембраносвязанные частицы, содержащие биологически активный груз и участвующие в межклеточной коммуникации в здоровье и при болезни.
Хотя EV наблюдали с 1980-х годов, их происхождение и функции долго не были ясны. За последние два десятилетия исследования EV резко возросли. Было обнаружено, что они играют роль в эндокринных процессах, иммунных ответах и даже прогрессировании рака у различных видов, включая человека.
Термин «EV» охватывает везикулы разного размера и состава, каждая из которых, вероятно, адаптирована для разных функций. Изменения в гетерогенности EV в организме могут отражать изменения биологического состояния (например, раковое состояние против нормального), что может служить клинически информативным биомаркером.
«"Отпечаток пальца" позволяет охарактеризовать EV с минимальной подготовкой образца, с высокой пропускной способностью и лучше классифицировать типы везикул в образце», — сказала фон Лерснер.
Методика включает:
- Выделение EV из образца.
- Мечение их флуоресцентным липофильным красителем, который встраивается в липидный бислой EV.
- Анализ на проточном цитометре — приборе, который облучает образец лазером и собирает информацию о том, как свет преломляется или излучается.
Собранная информация компилируется в «отпечаток пальца», который можно использовать для количественного анализа различных популяций EV и определения того, как они изменяются при экспериментальных манипуляциях, молекулярных нарушениях или заболевании.
EV Fingerprinting — это беспрецедентный шаг в характеристике EV, потому что он может:
- Анализировать состав липидных бислоев EV в образце.
- Разделять образец на отдельные популяции EV, чего не могли делать предыдущие методы массового анализа.
Использование состава липидных бислоев для разделения популяций EV — это новый подход, который использует ранее упускавшуюся из виду характеристику EV.
Работа выполнена благодаря сотрудничеству специалистов из Вандербильта (отделения клеточной и развивающей биологии, химического и биомолекулярного инжиниринга, патологии, микробиологии и иммунологии, а также Центра исследований EV) и внешних коллег из Медицинского центра Cedars-Sinai и Genentech.
«EV Fingerprinting способствует разработке жидкостных биопсий, в которых EV могут использоваться в качестве биомаркеров таких заболеваний, как рак или неврологические расстройства», — отметила фон Лерснер.
Если однажды вам понадобится биопсия, и вы сможете обойтись простым забором крови вместо традиционной процедуры, возможно, стоит поблагодарить этих исследователей.