Нагоя (LabNews Media LLC) – Исследовательская группа из Университета Нагои разработала новую методику считывания информации с поверхности и внутренней части отдельных внеклеточных везикул (ВКВ) в крови и моче. По данным университета, этот метод может позволить проводить неинвазивные анализы, которые не только выявляют хроническое воспаление, но и предоставляют информацию о пораженных тканях. Результаты были опубликованы в журнале «Cell Reports Physical Science».
Хроническое воспаление развивается, когда иммунная система в течение месяцев или лет посылает воспалительные клетки, даже когда опасности уже нет. Оно лежит в основе рака, заболеваний головного мозга, аутоиммунных заболеваний и сердечно-сосудистых заболеваний и постепенно приводит к необратимому повреждению тканей. «Существует несколько традиционных биомаркеров воспаления, таких как С-реактивный белок. Они могут выявлять воспаление, но трудно точно определить, где оно возникает», — говорит Тайга Аджири из лаборатории Ясуи в Университете Нагоя.
Исследователи использовали внеклеточные везикулы — крошечные мембранные частицы, выделяемые клетками по всему организму и несущие молекулярную информацию от клеток-источников. Белки на мембране дают представление о ткани-источнике, а микроРНК внутри отражают состояние клеток-источников; мембрана везикулы защищает содержимое во время его перемещения по жидкостям организма. Однако традиционные методы измерения внутренних микроРНК часто нарушают мембрану внеклеточных везикул и смешивают молекулы из множества везикул, препятствуя связыванию внутренней информации с поверхностными белками.
Исследовательская группа использовала листы целлюлозных нановолокон (ЦНВ), изготовленные из древесины, сетчатые нанопоры которых способны улавливать и удерживать внеклеточные везикулы (ВВ). По мере высыхания листов ЦНВ частицы, связанные с мембраной, сближаются, способствуя слиянию мембран. Исследователи использовали это свойство для соединения ВВ с липидными наночастицами, содержащими молекулярные зонды — зонды, которые обнаруживают специфические микроРНК. Липидные наночастицы доставляют зонды в ВВ, не нарушая мембрану; когда зонды связываются со своими целевыми микроРНК, они испускают флуоресценцию.
Метод был протестирован на лабораторной модели хронического активного антителозависимого отторжения (ХААР), осложнения после трансплантации почки. Исследователи выявили 71 микроРНК с измененной экспрессией в высвобождаемых эндотелиальных клетках (ЭВ), сосредоточившись на распространенной микроРНК miR-1246. Они также выбрали DPYS, мембранный белок, ассоциированный с почками, чтобы связать информацию о воспалении с происхождением ткани. После корректировки на эффективность обнаружения, приблизительно 10 процентов ЭВ из нестимулированных клеток почек содержали miR-1246, по сравнению с приблизительно 40 процентами после воспалительной стимуляции; анализ qPCR с идентичным исходным образцом не показал статистически значимой разницы. В образцах мочи пациентов с ХААР, пациентов с иммунологическими заболеваниями, не связанными с почками, и здоровых добровольцев ни DPYS, ни miR-1246 сами по себе не позволяли четко дифференцировать группы. Однако ЭВ с DPYS и miR-1246 были обогащены у пациентов с ХААР, что указывает на воспаление, связанное с трансплантированной почкой.
Цель команды — улучшить экстракцию частиц и упростить процедуру CNF, а также протестировать её в более масштабных клинических исследованиях. Поскольку сбор мочи и крови может осуществляться с относительно низким уровнем воздействия, этот метод может способствовать проведению менее инвазивных исследований и мониторингу хронических воспалительных заболеваний.
