Identifizierung kritischer Prozessparameter für die Herstellung extrazellulärer Vesikel
Abstract
Zur Therapie degenerativer Krankheiten und zur Stimulation von regenerativen Prozessen rücken extrazelluläre Vesikel immer weiter in den Fokus. In den letzten Jahren wurden viele Stammzelltherapien entwickelt, die großes Potential versprachen Krankheiten zu heilen, welche trotz modernster chirurgischer Methoden und pharmazeutischer Fortschritte und Organtransplantationen nicht heilbar waren. Stammzellbehandlungen sollten der Verlauf der Gewebedegeneration stoppen und die Regeneration einleiten bis zur vollständigen Wiederherstellung von Organfunktionen. Allerdings stellte sich heraus, dass viele Stammzelltherapien ineffektiv sind und selbst autologe Stammzellen unvorhergesehene Risiken, wie zum Beispiel immunologische Abstoßungsreaktionen oder die Entartung von Zellen, mit sich bringen können. Im Zuge der Untersuchung der Wirkungsweisen und Mechanismen von Stammzelltherapien wurde entdeckt, dass einen wichtigen Faktor der Signal- und Informationsübertragung zur Regeneration von Gewebe Stammzell-produzierte Extrazelluläre Vesikel (EV) darstellen. EVs übermitteln biologisch aktive Moleküle wie Proteine, Lipide oder RNA von Stammzellen an geschädigte Zellen und vermitteln so therapeutische Effekte. Wenn EVs effektiv von den produzierenden Zellen isoliert und aufgereinigt werden, könnten deren regenerative Eigenschaften, ohne die üblicherweise bei Stammzell-Therapien auftretenden Risiken, genutzt werden. Die Zell-freie Behandlung mit EVs ist eine vielversprechende Alternative zur Zelltherapie, die effektiver, sicherer und günstiger ist. Jedoch, wie die Effektivität der Stammzelltherapie vom Zustand den Ausgangszellen abhängig ist, ist auch die Beladung der Vesikel abhängig von Zelltyp und deren äußeren Einflüssen. Die Kultivierungsbedingungen der produzierenden Zellen können also direkt die Beladung und damit den therapeutischen Effekt der EVs beeinflussen. Deshalb ist das Ziel dieser Studie, die Beladung und Effektivität von EVs aus unterschiedlichen Kulturbedingungen zu untersuchen.