Exosomen: Neue Erkenntnisse in der Krebsforschung

Fredrik Vannberg

Assistenzprofessor Frederik Vannberg
School of Biological Science
Georgia Institute of Technology

Wenn Professor Frederik Vannberg über Exosomen spricht, ist seine Begeisterung bezüglich dieser einst vernachlässigten Mikrovesikel und ihrer möglichen Rolle in der Krebstherapie nicht zu leugnen. Vannbergs Hauptfokus liegt auf der Genetik von Krankheiten. Seine neueste Forschung zum Verständnis der Funktion von Exosomen bei der Immunreaktion unterstreicht das Potenzial der Verwendung dieser Partikel zur Abgabe neuartiger Therapeutika in Lymphknoten von Krebspatienten.

Im Wesentlichen beeinflussen von Krebszellen ausgeschiedene Exosomen die Mikroumgebung und fördern effektiv die Tumorzellproliferation. Die Immunreaktion des Körpers wird unterdrückt, was zu einer Deregulierung der Tumorerkennung und verwandter Antitumorfunktionen führt.

Dr. Vannberg und seine Kollegen veröffentlichten vor Kurzem einen Artikel, in dem nachgewiesen wurde, dass Exosomen, die von durch das Immunsystem stimulierten Zellen gewonnen wurden, Botschaften schnell an das lymphatische System übermitteln können, darunter auch den Ausbruch von Krebs. „Dies ist ein wichtiger Aspekt, wie wir Therapeutika abgeben könnten,“ erklärt er. „Vielleicht besteht das Potenzial, Exosomen so zu modifizieren, dass sie Therapeutika schnell in die Lymphknoten einbringen können.“

Obwohl Exosome gleich aussehen, variieren ihre Effektorfunktionen basierend darauf, wie sie gewonnen wurden.“

Er erklärt weiterhin, eine der vielen interessanten Qualitäten von Exosomen sei, dass sie Informationen an entfernte Teile des Körpers übermitteln könnten — sowohl durch das lymphatische System als auch durch das Kreislaufsystem. Forscher wissen seit einiger Zeit, dass Exosome verschiedene Funktionen ausüben, wenn sie von unterschiedlichen Zellen ausgeschieden werden. Der Schlüssel ist die Fähigkeit, zwischen den Guten und den Schlechten zu unterscheiden, und dazu benötigen wir ein tieferes Verständnis von dem, was sich in den Paketen befindet. Trotz des spannenden Fortschritts muss immer noch daran gearbeitet werden, das Potenzial von Exosomen als Therapeutika für komplexe Krankheiten zu verstehen.

Die Welt ist klein

Die Bewältigung eines gewaltigen Problems wie Krebs mithilfe von Mikropartikeln, die eine Größe von weniger als 100 Nanometer aufweisen, ist ein wahrer Kraftakt, besonders wenn man die Herausforderungen bei der Isolierung von Exosomen zu Studienzwecken betrachtet. Es gibt verschiedene Wege, Exosome zu reinigen, und Vannberg und seine Kollegen haben viele davon getestet. Am Ende entschieden sie sich für die „klassische“ Methode der Ultrazentrifugation, die sie „den mit Abstand besten Ansatz hinsichtlich Einheitlichkeit, Reinheit und Ausbeute“ nannten.

„Es ist wichtig, wie man diese Nanopartikel reinigt,“ erklärt er. „Es gibt eine große Zahl verschiedener Arten von Nanovesikeln und Mikrovesikeln in Serum, Blut und anderen Flüssigkeiten. Die Ultrazentrifugation hat eine sehr hohe Reinheit hervorgebracht, die es uns ermöglicht, Exosome von Mikrovesikeln herauszutrennen, die nur geringfügig größer sind. Und wir sind der Ansicht, dass die Ultrazentrifugation eine höhere Ausbeute bietet, die mit anderen Techniken nicht erreicht werden kann.”

Doch wie Dr. Vannberg und seine Mitarbeiter Exosome zu Studienzwecken gewinnen, ist nicht die Ursache für seine Begeisterung. Es ist das Potenzial von Exosomen, die Art und Weise, wie wir Krankheiten bekämpfen, zu revolutionieren. Tatsächlich ist er zuversichtlich, dass die größten, exosombezogenen Durchbrüche in der nahen Zukunft mit neuen Therapeutika verknüpft sein werden.

„Ich bin begeistert, ein Teil der Bemühungen zu sein, festzustellen, wie Exosome nicht nur Krebsarten bekämpfen können, sondern auch andere Pathogene, die in unserer Welt entstehen,“ meint er. „Möglicherweise können wir Exosome zur Bekämpfung von Ebola, Zika und anderen Viren einsetzen, die zu potenziellen Pandemien führen könnten. „Das wäre ein frappanter Durchbruch.“



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