Figur a visar fångade exosomer på ligandbetade nanofjädrar, exosomerna indikeras med pilarna. Figur b visar en TEM-bild av infångade exosomer efter negativ färgning med fosfovolframsyra (PTA) PH =7,1. Kredit:Springer Science+Business Media New York 2017
I en ny tidning i Springer's Journal of Materials Science , forskare vid Washington State University rapporterar ett nytt tillvägagångssätt för effektiv infångning av tumörhärledda exosomer från en prostatacancercellinje. Exosomer är små utsöndrade vesiklar som spelar en nyckelroll i intercellulär kommunikation och cancerprogression.
Att utveckla effektiv selektiv infångningsteknik med hög genomströmning för exosomer som bär biomarkören för prostataspecifik membranantigen (PSMA) är avgörande för tidig diagnostisk och prognostisk utvärdering av prostatacancer och behandlingsplanering. Det är känt att prostatatumörenzym-biomarkören PSMA är mycket berikad i exosomer som utsöndras av PSMA+ prostatacancerceller. En ny biofunktionaliserad kiseldioxidnanostruktur designades för att selektivt fånga tumörhärledda exosomer genom interaktion av en känd PSMA-ligand med PSMA på exosomer.
Detta arbete möjliggör ett icke-invasivt tillvägagångssätt för diagnos och prognos av prostatacancer. Det övervinner många av begränsningarna med alternativa tillvägagångssätt som ofta är ineffektiva för att isolera tumörhärledda exosomer från de som härrör från normal vävnad på grund av de låga återhämtningsutbytena och den tid som krävs för processen.
Konceptet demonstrerades med en enda cancertyp (dvs. prostatacancer), men baserat på data som presenteras i denna studie, författarna förväntar sig att en bred panel av biomarkörligander kan lockas på kiseldioxidnanostrukturerna för att selektivt fånga biomarkörpositiva exosomer från en rad celltyper. Ytterligare fördelar med det tillvägagångssätt som används i denna studie är förmågan att isolera en specifik subpopulation av exosomer beroende på uttrycket av en specifik ytmarkör samt förbättrad exosomåtervinningshastighet. I framtiden, författarna föreställer sig en mikrofluidflödesanordning som möjliggör ökad exosomfångningseffektivitet och kliniska tillämpningar.