Ein neues Protokoll zur Isolierung und Quantifizierung zur Optimierung der Patientenversorgung

Es ist ein großer Schritt vorwärts bei der Verwendung von extrazellulären Vesikeln (EVs) als diagnostisches Werkzeug. Der Hauptautor der Studie, J. Nathaniel Diehl, Ph.D., an der UNC School of Medicine, leitete die Forschung, die zeigte, wie ein neues Protokoll zum Umgang mit extrazellulären Vesikeln das signifikante diagnostische und therapeutische Potenzial bei der Entwicklung von Krankheiten verbessern kann.

Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind Fragmente von Zellen, die abbrechen und durch den Körper zirkulieren. Die Bedeutung ihrer Rolle im Körper ist in den letzten Jahren immer deutlicher geworden, während die Forscher zuvor keine Ahnung hatten, ob diese Vesikel eine wirkliche Funktion haben oder ob sie nur „Zelltrümmer“ sind. Es ist jetzt bekannt, dass Elektrofahrzeuge ihre biologischen Funktionen ausüben, indem sie Proteine, Metaboliten und Nukleinsäuren an Empfängerzellen liefern. Sie spielen auch eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Krankheiten wie Bauchspeicheldrüsenkrebs, multiplem Myelom oder möglicherweise dem Marfan-Syndrom – einer Erbkrankheit, die das Bindegewebe betrifft.

Eine Studie veröffentlicht in PLUS EINS mit dem Titel „A Standardized Method For Plasma Extracellular Vesicle Isolation and Size Distribution Analysis“ unter der Leitung des Erstautors J. Nathaniel Diehl, Ph.D., Medizinstudent im vierten Jahr an der UNC School of Medicine, beschrieb den Arbeitsablauf für die Isolierung und Quantifizierung von Plasma-EVs – ein Protokoll, das Labors vor Ort dabei unterstützt, die Menge und Größe von EVs im Blutstrom von Patienten zu messen.

„Wir hoffen, dass das Protokoll es unserem Labor oder anderen ermöglicht, auf dieser Arbeit aufzubauen, um Patienten zu identifizieren, die ohne andere invasive oder teure Tests behandelt werden müssen“, sagte Diehl. „Vielmehr könnte ihnen eine kleine Blutprobe entnommen werden, und das Labor könnte ihr Blut auf EVs testen. Diese Technologie ist noch lange nicht in Krankenhäusern oder Kliniken verfügbar. Dieses Protokoll ist jedoch ein Sprungbrett für diese Technologie ,“ er sagte.

Als Beispiel für das diagnostische Potenzial konzentrierten sich Diehl und sein Forscherteam auf Patienten mit Marfan-Syndrom mit Aortenaneurysmen und zeigten, dass diese Patienten zirkulierende Elektrofahrzeuge haben, die kleiner und häufiger sind als gesunde Patienten.

Die Ergebnisse waren auch bei technischen Wiederholungen (eine Person, die dieselbe Probe mehrmals durchführte) und bei verschiedenen Mitarbeitern (zwei verschiedene Personen, die dieselbe Probe durchführten) sehr konsistent. Diehl sagte, dass diese Ergebnisse ihnen wesentlich mehr Vertrauen in die Technik dieses neuen Protokolls und seine potenziellen Anwendungen gegeben haben.

„Diese Arbeit ist ein großer Schritt nach vorn für den Einsatz von Elektrofahrzeugen als mögliches diagnostisches Instrument in der Klinik“, sagte Diehl. „Unser Team definierte und rationalisierte eine Technik, die verwendet werden kann, um eine beliebige Anzahl klinischer Fragen zu beantworten, die zirkulierende Elektrofahrzeuge betreffen.“

Als Mitglied der unter Adam W. Akerman, Ph.D. und John S. Ikonomidis, MD, Ph.D., an der UNC School of Medicine, ist es das Ziel von Diehl und seinem Team, die zugrunde liegende Biologie und Pathologie zu verstehen, die zum Fortschreiten von Aortenaneurysmen führt, mit Schwerpunkt auf Patienten mit Bindegewebserkrankungen wie das Marfan-Syndrom. Sie hoffen, dieses Verständnis zu nutzen, um Methoden für eine frühere Diagnose und mögliche Behandlungen zu definieren, die das Fortschreiten von Aortenaneurysmen behandeln oder verhindern können.

„Diese Arbeit ist ein Ausgangspunkt für die Untersuchung von Elektrofahrzeugen und ihrer Rolle in diesem Krankheitsprozess“, sagte Diehl. „Dies ist ein wichtiger Schritt in Richtung der möglichen Entwicklung eines blutbasierten Tests für die Diagnose oder Überwachung von Aortenaneurysmen. Obwohl dieses Gebiet noch neu ist und noch viel zu tun ist, könnten wir Anwendungen dieser Technik möglicherweise als Methode zur Überwachung von Patienten sehen bekannten Aneurysmen, um eine teure Bildgebung zu vermeiden.“

Diehl sagte, dass vorhandene bildgebende Verfahren wie CT-Scans wesentliche Informationen über Blutgefäße und anatomische Strukturen liefern, die für die Diagnose von Aneurysmen entscheidend sind. Sie haben jedoch auch Nachteile, einschließlich der Strahlenbelastung, insbesondere wenn ein Patient eine routinemäßige Verfolgung des Aneurysmas benötigt. Mit diesem neuartigen Protokoll sind Forscher nun in der Lage, ein Verfahren zu skizzieren, das von einer Blutabnahme bis hin zur Analyse der Daten reicht. Diehl sagte, dass die derzeit verfügbare Literatur keine Protokolle oder Techniken enthielt, die in diesem Umfang Best Practices umrissen.

„Ob EVs direkt zum Fortschreiten von Aortenaneurysmen beitragen, bleibt abzuwarten“, so Diehl. „Zumindest zeigt unsere Arbeit, dass Elektrofahrzeuge in einer höheren Konzentration im Blutkreislauf zirkulieren und bei Patienten mit Marfan-Syndrom mit Aortenaneurysmen kleiner sind. Zukünftige Arbeiten aus unserem und anderen Labors werden hoffentlich die spezifischen Rollen von Signalproteinen und Nukleinsäuren definieren in Elektrofahrzeugen enthalten.“