ถุงน้ำนอกเซลล์ (EVs) เป็นถุงไขมัน bilayer ระดับนาโนที่เซลล์เกือบทุกชนิดหลั่งออกมาในสภาพแวดล้อมนอกเซลล์ EVs มีหน้าที่ทางชีววิทยาที่หลากหลาย รวมถึงการมีส่วนร่วมในสภาวะสมดุล การลุกลามของมะเร็ง และการพัฒนา EV สามารถจำแนกได้เป็นประเภทต่างๆ ตามขนาด การกำเนิดทางชีวภาพ และการบรรทุก EV มีสามประเภทหลัก ได้แก่ exosomes (เส้นผ่านศูนย์กลาง < 200 nm), microvesicles (100–1000 nm) และ apoptotic body (เส้นผ่านศูนย์กลาง > 1000 nm)

เอ็กโซโซมกลายเป็นสิ่งที่น่าสนใจเนื่องจากความสามารถพิเศษในการสื่อสารระหว่างเซลล์และถ่ายโอนสินค้าระดับโมเลกุลที่สำคัญ เช่น โปรตีน อาร์เอ็นเอ และไขมัน พวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการต่างๆ และได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาสำหรับการประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ ระบบการนำส่งยา และตัวแทนการรักษา ในฐานะที่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ exosomes สามารถแยกได้จากของเหลวในร่างกายและสามารถวิเคราะห์เนื้อหาเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะทางสรีรวิทยาหรือพยาธิสภาพของเซลล์ต้นกำเนิด เอ็กโซโซมมีความสามารถในการห่อหุ้มและส่งโมเลกุลที่ใช้รักษาโรคได้ พวกมันถือเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มดีกว่าระบบนำส่งยาแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ เอ็กโซโซมยังมีศักยภาพในการใช้เป็นสารรักษาโรค เนื่องจากสามารถออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อกำหนดเป้าหมายเซลล์เฉพาะและส่งมอบสินค้ารักษาโรคเพื่อรักษาโรคต่างๆ เช่น ส่งเสริมการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ ปรับการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน และแม้กระทั่งยับยั้งการเติบโตของเซลล์มะเร็ง  

 เอ็กโซโซมเป็นอนุภาคที่เล็กมาก จึงต้องใช้วิธีการเฉพาะในการแยกพวกมัน การปั่นเหวี่ยงแบบอุลตร้าและอัลตราฟิลเตรชันเป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุดในการแยกเอกโซโซม วิธีการทางเลือก เช่น การจับอิมมูโนอัฟฟินิตี้ การตกตะกอน และไมโครฟลูอิดิกก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้หลายวิธีล้มเหลวในการเตรียม exosomes ที่บริสุทธิ์และเป็นมาตรฐาน

          แม้ว่าเอ็กโซโซมสามารถแยกได้จากหลายแหล่ง แต่เอ็กโซโซมที่ได้จากเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคมอล (MSCs) มีแนวโน้มที่จะให้การรักษาและศักยภาพในการฟื้นฟูที่ยิ่งใหญ่ที่สุด Exosomes ที่สร้างขึ้นจาก MSCs แสดงคุณสมบัติทางชีวภาพที่คล้ายกับ MSCs โดยสืบทอดลักษณะที่เอื้อต่อการสร้างเนื้อเยื่อใหม่โดยการห่อหุ้มและส่งสารชีวโมเลกุลที่ใช้งานไปยังเซลล์และเนื้อเยื่อที่ได้รับผลกระทบ การศึกษาจำนวนมากได้รายงานด้วยว่า exosomes เพียงอย่างเดียวมีหน้าที่รับผิดชอบต่อผลการรักษาของ MSC ดังนั้น, exosomes ที่ได้จาก MSCs ได้รับการยกย่องว่าเป็นวิธีการรักษาแบบไม่ใช้เซลล์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับการรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคหลอดเลือดหัวใจ โรคทางระบบประสาท และโรคไต

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลักษณะทางชีววิทยาของ MSC จากแหล่งต่างๆ อาจแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น MSC exosomes ที่ได้จากไขมันของมนุษย์มีความสามารถในการซ่อมแซมและสร้างเนื้อเยื่อใหม่ รวมทั้งควบคุมการสร้างเส้นเลือดใหม่ การอักเสบ การปฏิเสธการปลูกถ่าย การรักษาผิวหนัง และระบบภูมิคุ้มกัน ในขณะที่ exosomes ที่ได้จาก MSC ที่ได้จากสายสะดือของมนุษย์จะมีประสิทธิภาพมากกว่าที่ ส่งเสริมขบวนการสร้างกระดูก สร้างหลอดเลือดใหม่ และฟื้นฟูเส้นประสาท ในทางกลับกัน MSC exosomes ที่ได้จากไขกระดูกสามารถป้องกันการเจริญเติบโตของเซลล์ myeloma และ glioblastomas

          แม้ว่าเอ็กโซโซมจะมีคำมั่นสัญญาในการใช้งานด้านการรักษา แต่ก็มี ความท้าทายบางอย่าง ที่จำเป็นต้องเอาชนะเพื่อที่จะใช้ในการทดลองทางคลินิก การแยกและทำให้ exosomes บริสุทธิ์จากวัสดุต้นทางเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุด เนื่องจาก exosomes มีขนาดเล็กและมีขนาดต่างกัน และตุ่มนอกเซลล์และอนุภาคที่ไม่ใช่ตุ่มนูนอื่นๆ สามารถปนเปื้อนสารเตรียมได้ ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการขาดมาตรฐานในการจำแนกลักษณะและปริมาณของเอ็กโซโซม โดยทั่วไปแล้ว Exosomes จะถูกจัดประเภทตามลักษณะทางชีววิทยาและกายภาพ อย่างไรก็ตาม ความแปรปรวนและความผันผวนของขนาดทำให้แยกเอ็กโซโซมคุณภาพสูงที่ได้มาตรฐานได้ยาก เนื่องจากขาดคุณสมบัติเฉพาะของเอ็กโซโซม ผลผลิตของ exosomes ที่ต่ำยังทำให้เกิดข้อกังวลอีกประการหนึ่งที่ทำให้ไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานทางคลินิก ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการบรรจุเนื้อหาใน exosomes เหล่านี้ เนื่องจากกลไกการโหลดและความสม่ำเสมอยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก เอ็กโซโซมยังแสดงให้เห็นว่ามี tropism ตามธรรมชาติสำหรับเซลล์บางประเภท แต่ความสามารถในการออกแบบเซลล์เหล่านี้สำหรับการส่งมอบเป้าหมายยังคงเป็นพื้นที่ที่กำลังพัฒนาของการวิจัย โดยสรุป มีความจำเป็นสำหรับโปรโตคอลและวิธีการที่เป็นมาตรฐานเพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้เพื่อใช้ exosomes ในการบำบัดทางคลินิก

อ้างอิง

1. ดอยล์ LM วัง MZ ภาพรวมของถุงนอกเซลล์ แหล่งกำเนิด องค์ประกอบ วัตถุประสงค์ และวิธีการแยกและวิเคราะห์เอ็กโซโซม เซลล์. 2019; 8(7):727. https://doi.org/10.3390/cells8070727
2. Tang Y, Zhou Y, Li HJ. ความก้าวหน้าใน exosomes เซลล์ต้นกำเนิด mesenchymal: บทวิจารณ์ สเต็มเซลล์เรสเธอ 2021; 12(1): 71. ดอย:10.1186/s13287-021-02138-7
3. Nikfarjam S, Rezaie J, Zolbanin NM, Jafari R. Mesenchymal stem cell ที่ได้รับ exosomes: แนวทางสมัยใหม่ในการแพทย์แบบแปล เจ ทรานสเลเมด 2020; 18(1): 449. ดอย:10.1186/s12967-020-02622-3
4. Hussen BM, Faraj GSH, Rasul MF และอื่นๆ กลยุทธ์ในการเอาชนะความท้าทายหลักของการใช้เอ็กโซโซมเป็นตัวพายาสำหรับการรักษาโรคมะเร็ง เซลล์มะเร็งภายใน 2022; 22(1): 323. ดอย:10.1186/s12935-022-02743-3
5. Cheng Y, Zeng Q, Han Q, Xia W. ผลกระทบของ pH อุณหภูมิ และการละลายน้ำแข็งต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณและการดูดซึมเซลล์ของ exosomes โปรตีนเซลล์. 2019; 10(4): 295-299. ดอย:10.1007/s13238-018-0529-4