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Buscando el consenso sobre el aislamiento de vesículas extracelulares

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- Investigación

El grupo de investigación de Innovación en vesículas y células para la aplicación en terapia (IVECAT) ha publicado este año un protocolo para la cromatografía de exclusión de tamaño para separar vesículas extracelulares de diferentes fluidos biológicos, además de una revisión de las técnicas actualmente disponibles.

El campo de la biología de las vesículas extracelulares (VE) se ha expandido los últimos años. Su uso en el diagnóstico y pronóstico por un amplio abanico de enfermedades, así como su potencial para ofrecer terapias de células libres, hace que concentren muchas líneas de investigación últimamente. La diversidad de aplicaciones y la necesidad de ampliar la producción de VEs para posibles terapias hace fundamental la necesidad de estandarizar técnicas para separarlas de los fluidos biológicos.

Las células liberan VEs como herramienta de comunicación celular, enviando una gran variedad de moléculas que incluyen proteínas, lípidos, metabolitos y ácidos nucleicos desde la célula de origen, empaquetados en nanovesículas. Estas moléculas pueden aportar una enorme cantidad de información sobre la salud de un individuo y se pueden extraer de muchos fluidos, como células cultivadas in vitro, suero, saliva, leche materna, orina y otros, de forma que son muy atractivas como vía no invasiva para diagnosticas muchos problemas de salud.

El grupo IVECAT, con el Dr. Francesc Borràs al frente, en el IGTP, está liderando el campo de las vesículas extracelulares. El grupo es transversal, aplicando tecnología VE para investigar enfermedades renales (dentro del grupo de investigación en Enfermedades del Riñón, REMAR, también en el IGTP),  diagnóstico de sinoclueinopatías (demencia cerebral, en colaboración con la Dra. Katryn Beyer del grupo de investigación de Genómica y transcriptómica de sinucleinopatías),diagnóstico y tratamiento de cardiomiopatías (en colaboración con el grupo ICREC que lidera el Dr. Antoni Bayés-Genís) y el diagnóstico de . A principios de este año, IVECAT publicó un protocolo para aislar EVs de diferentes fluidos en protocolos actuales y ahora han publicado una revisión sobre las distintas técnicas disponibles en la revista Cellular and Molecular Life Sciences. La Dra. Marta Monguió-Tortajada, primera autora de los dos artículos, define la importancia de este trabajo: "Además de la investigación básica en el laboratorio, cada vez más grupos están buscando la forma de utilizar las VEs para el diagnóstico clínico en pacientes como fuente de nuevos biomarcadores. También es cada vez más claro que las VEs podrían ser una forma de introducir terapias de células libres en el cuerpo de forma más segura y eficiente. Esto requiere una producción a gran escala de VEs y purificarlas con un alto nivel de control. Con todas estas líneas de trabajo en marcha, no hay un consenso claro sobre cuál es la mejor forma de purificación, y esto es lo que estamos intentando establecer. Es vital que estandaricemos la metodología, no solamente para poder comparar estudios sino para asegurar la seguridad de los pacientes".

Hay distintos métodos para aislar VEs de fluidos biológicos que incluyen algunas formas de ultra centrifugación, precipitación, separación por flotación, uso de anticuerpos y citometría de flujo. "Todo sistema tiene sus inconvenientes", explica Monguió, "la técnica ideal debería ser fácil de operar y sólida en la reproducción, sin equipos costosos, y debería ser económica y producir VEs sin contaminantes, como proteínas de los líquidos originales o artefactos procedentes de la extracción".

En este contexto, el grupo ha refinado el uso de la cromatografía de exclusión de tamaño (SEC), una técnica descrita inicialmente por Böing et al. en 2014 basando el aislamiento en el tamaño nanométrico. Es un método cada vez más utilizado en muchos biofluidos en combinación con métodos de procesado previo, según el tipo de muestra. En general, SEC tiene ventajas técnicas, ya que elimina la mayoría de las proteínas plasmáticas solubles que pueden contaminar las VEs purificadas. Además, es fácil y rápido de utilizar, y se puede ampliar para aumentar el número de VEs recuperadas. "Por ahora es la mejor opción para la estandarización de técnicas, se puede adaptar fácilmente a la mayoría de laboratorios y aceleraría la consolidación de aplicaciones clínicas", concluye Monguió-Tortajada.

Reference Papers:

Protocol

Monguió-Tortajada, M., Morón-Font, M., Gámez-Valero, A., Carreras-Planella, L., Borràs, F. E., & Franquesa, M. (2019). Extracellular-vesicle isolation from different biological fluids by size-exclusion chromatography. Current Protocols in Stem Cell Biology, e82. doi: 10.1002/cpsc.82

Review:

Monguió-Tortajada M, Gálvez-Montón C, Bayes-Genis A, Roura S*, Borràs FE* (2019) Extracellular vesicle isolation methods: rising impact of size-exclusion chromatography. Cell Mol Life Sci 1-14. https://doi.org/10.1007/s00018-019-03071-y