סינון-שיטות בידוד אקסוזומים

חשוב להבין את חשיבות שיטות בידוד האקסוזומים, אשר ממלאות תפקיד מרכזי בתקשורת בין-תאית ובמנגנוני מחלות. אקסוזומים הן שלפוחיות(וזיקולות)  זעירות המופרשות על ידי תאים, המכילות ביומולקולות כגון חלבונים ורצפים גנטיים, שיכולים להשפיע על תפקוד תאים סמוכים. באמצעות הבנה של תהליכי הבידוד, ניתן לחקור את מנגנוני העברת המסרים התוך-תאית ולחשוף את תהליך התפתחותן של מחלות רבות.

מחקר האקסוזומים חשוב לא רק למדע הבסיסי, אלא גם לרפואה המתקדמת. הבנה מעמיקה של שיטות בידוד אקסוזומים תוכל לחשוף סודות ביולוגיים ולתרום לחדשנות ולקדמה בתחום הרפואי.

מה הם אקסוזומים / וזיקולות חוץ-תאיות?

מכיוון שמקורן הביולוגי של וזיקולות שונות קשה לזיהוי מדויק, האגודה הבינלאומית לווזיקולות חוץ-תאיות (ISEV) המליצה במסמך ההנחיות שלה MISEV2018 לקרוא להן לפי מאפיינים ברורים:

אופן מתן שמות לווזיקולות חוץ-תאיות

ההבדל בין ליפוזומים לאקסוזומים

לעומת נשאים סינתטיים כגון ליפוזומים וננו-חלקיקים, לאקסוזומים יש יתרונות כמו מקור פנימי (אנדוגני) והטרוגניות ביולוגית. בזכות זאת, הם נשאים מצוינים שיכולים לשאת חומרים ביולוגיים פעילים ולכוון אותם לתאים ספציפיים – לתיקון רקמות, ויסות חיסוני, יצירת כלי דם, התמיינות תאית, התפתחות גידולים ועוד.

יתרונות וחסרונות של אקסוזומים

יתרונות:

• פוטנציאל למחקר ביולוגי
• סמן ביולוגי לאבחון מחלות
• נשא לתרופות (למשל לסרטן)

חסרונות:

• יציבות נמוכה
• תפוקה נמוכה
• טוהר נמוך
• מיקוד ביולוגי חלש

טבלה השוואתית בין סוגי וזיקולות

שיטות לבידוד אקסוזומים

הבידוד, הטיהור והריכוז של אקסוזומים קריטיים להערכת תפקודם ולשימושים עתידיים. הבידוד מאתגר בשל ההרכב המורכב של דגימות ביולוגיות וההטרוגניות של האקסוזומים עצמם.

השוואה בין שיטות בידוד אקסוזומים

בידול בין אולטרה-פילטרציה רגילה לסינון זרימה טנגנציאלית (TFF)

האולטרה-פילטרציה יכולה להתבצע בכמה דרכים:

• צנטריפוגה עם צינורות פילטר
• פילטרים מופעלים בלחץ
• TFF (סינון זרימה טנגנציאלית)

TFF מתגבר על בעיית סתימת הממברנה ומאפשר:

• תפוקה גבוהה יותר
• טוהר משופר
• חיסכון של עד 40% בזמן בהשוואה לאולטרה-צנטריפוגה

Tanfil 100 – מערכת סינון TFF בקנה מידה מעבדתי

• מערכת "חבר והפעל" כוללת הכול
• ריכוז וסינון בו זמנית
• מתאימה גם ל-DNA ו-RNA
• קלה להרחבה לתעשייה
• אין סתימות ממברנה, חיי שירות ארוכים
• אישורי CE, RoHS, UKCA

שיפור יעילות הבידוד

כיום נהוג לשלב מספר שיטות בידוד – שילוב זה מביא ל:

• תפוקה גבוהה יותר
• טוהר משופר
• איזון בין יתרונות וחסרונות של כל שיטה

דוגמאות לשילובים בבידוד אקסוזומים עם TFF

*LSC: צנטריפוגה במהירות נמוכה

שימושים של אקסוזומים

• אבחון/פרוגנוזה של מחלות – סמן ביולוגי מדויק לאלצהיימר, פרקינסון, סרטן, מחלות אוטואימוניות ונוירולוגיות.
• טיפול במחלות – כנשא תרופתי, רפואה משקמת, טיפול ממוקד.
• מחקר ביולוגי – לחקר מנגנונים פיזיולוגיים ופתולוגיים בעזרת DNA, miRNA ועוד.