Nagoya (LabNews Media LLC) – Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Nagoya đã phát triển một kỹ thuật mới để đọc thông tin từ bề mặt và bên trong các túi ngoại bào (EVs) riêng lẻ trong máu và nước tiểu. Theo trường đại học này, phương pháp này có thể cho phép thực hiện các xét nghiệm không xâm lấn, không chỉ phát hiện tình trạng viêm mãn tính mà còn cung cấp thông tin về các mô bị ảnh hưởng. Kết quả đã được công bố trên tạp chí "Cell Reports Physical Science".
Viêm mãn tính phát triển khi hệ thống miễn dịch liên tục sản sinh ra các tế bào viêm trong nhiều tháng hoặc nhiều năm, ngay cả khi không còn nguy hiểm nào. Nó là nguyên nhân gây ra ung thư, các bệnh về não, bệnh tự miễn và bệnh tim mạch, và dần dần gây ra tổn thương mô không thể phục hồi. "Có một số dấu ấn sinh học viêm thông thường, chẳng hạn như protein C-reactive. Chúng có thể phát hiện tình trạng viêm, nhưng rất khó để xác định chính xác vị trí xảy ra viêm", Taiga Ajiri thuộc Phòng thí nghiệm Yasui tại Đại học Nagoya cho biết.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các túi ngoại bào (EV), những hạt nhỏ có màng bao bọc được các tế bào trong cơ thể giải phóng, mang thông tin phân tử từ các tế bào gốc của chúng. Các protein trên màng cung cấp manh mối về mô gốc, trong khi các microRNA bên trong phản ánh trạng thái của các tế bào gốc; màng túi bảo vệ hàng hóa bên trong khi nó di chuyển qua dịch cơ thể. Tuy nhiên, các phương pháp thông thường để đo microRNA bên trong thường làm gián đoạn màng EV và trộn lẫn các phân tử từ nhiều túi, ngăn cản việc liên kết thông tin bên trong với các protein bề mặt.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các tấm sợi nano cellulose (CNF) làm từ gỗ, có cấu trúc lưới với các lỗ nano có thể giữ lại các EV. Khi các tấm CNF khô, các hạt gắn màng sẽ tiếp xúc gần nhau, thúc đẩy quá trình hợp nhất màng. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng đặc tính này để kết nối các EV với các hạt nano lipid chứa các phân tử dò tín hiệu – các đầu dò phát hiện các microRNA cụ thể. Các hạt nano lipid đưa các phân tử dò tín hiệu vào bên trong EV mà không làm gián đoạn màng; khi các phân tử dò tín hiệu liên kết với các microRNA mục tiêu, chúng sẽ phát ra huỳnh quang.
Phương pháp này đã được thử nghiệm trên mô hình thí nghiệm về thải ghép mạn tính do kháng thể trung gian (CAAMR), một biến chứng sau ghép thận. Các nhà nghiên cứu đã xác định được 71 microRNA có biểu hiện thay đổi trong các tế bào nội mô (EVs) được giải phóng, tập trung vào microRNA phổ biến miR-1246. Họ cũng chọn DPYS, một protein màng liên quan đến thận, để liên kết thông tin viêm với nguồn gốc mô. Sau khi điều chỉnh hiệu quả phát hiện, khoảng 10% EVs từ các tế bào thận không được kích thích chứa miR-1246, so với khoảng 40% sau khi kích thích viêm; phân tích qPCR với mẫu đầu vào giống hệt nhau cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê. Trong các mẫu nước tiểu từ bệnh nhân mắc CAAMR, bệnh nhân mắc các bệnh miễn dịch không liên quan đến thận và những người tình nguyện khỏe mạnh, cả DPYS lẫn miR-1246 đều không phân biệt rõ ràng các nhóm. Tuy nhiên, EVs chứa DPYS và miR-1246 được tìm thấy nhiều hơn ở bệnh nhân CAAMR, cho thấy tình trạng viêm liên quan đến thận được ghép.
Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu cải thiện quá trình chiết tách hạt và đơn giản hóa quy trình CNF, cũng như thử nghiệm phương pháp này trong các thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn hơn. Vì có thể thu thập nước tiểu và máu với mức độ phơi nhiễm tương đối thấp, phương pháp này có thể góp phần vào các xét nghiệm ít xâm lấn hơn và theo dõi các bệnh viêm mãn tính.
