En su investigación, publicada en Journal of Extracellular Vesicles, el equipo descubrió que estas moléculas sufren cambios cuando hay cáncer, lo que sugiere su potencial como biomarcadores para detectar el cáncer de próstata o como objetivos para la terapia.

El equipo de investigación denominó a estas moléculas de ARN «EV-UGR» (abreviatura de regiones genómicas no anotadas asociadas a vesículas extracelulares) tras descubrirlas en la sangre y la orina de pacientes con cáncer de próstata. Las UGR suelen denominarse la «materia oscura» del genoma humano. Se cree que son cruciales para controlar cómo se activan y desactivan los genes y cómo se traducen las instrucciones genéticas en proteínas.

Las vesículas extracelulares y los exosomas son nanopartículas diminutas, aproximadamente 1 000 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano, secretadas por todas las células en fluidos biológicos como la sangre y la orina. Se sabe que estas nanopartículas transportan material genético, que está protegido del entorno externo.

«Hasta ahora, la ‘materia oscura’ del ARN asociada con las vesículas extracelulares y los exosomas ha sido ignorada en gran medida. Mi equipo quería explorar si los EV-UGR podrían ser valiosos para el seguimiento de la enfermedad. Hicimos un seguimiento de pacientes con cáncer de próstata antes y después de la cirugía de cáncer de próstata y nos sorprendió descubrir que la expresión del ARN EV-UGR cambiaba después de la cirugía. Este es, hasta donde sabemos, el primer estudio que detalla estas moléculas de ARN de ‘materia oscura’, EV-UGR, con un detalle sin precedentes en el contexto del cáncer de próstata», dice el profesor adjunto de patología, medicina molecular y celular, y miembro del Icahn Genomics Institute, el doctor Navneet Dogra, autor principal del estudio.

«Nuestros hallazgos indican que los EV-UGR sanguíneos experimentan cambios en presencia de cáncer, lo que sugiere un enfoque menos invasivo para diagnosticar el cáncer de próstata a través de biopsias líquidas simples, eliminando potencialmente la necesidad de procedimientos de biopsia más complejos, dolorosos y propensos a infecciones», añade.

«El cáncer de próstata es una enfermedad heterogénea que, a menudo, requiere únicamente un seguimiento activo en lugar de tratamiento. Nuestro estudio utiliza nuevas moléculas de ARN asociadas a vesículas extracelulares como herramienta de diagnóstico. Esta tecnología tiene un potencial significativo para un diagnóstico menos invasivo y una biopsia líquida en el futuro cercano», afirma el doctor Ash Tewari, coautor y profesor y director del Departamento de Urología Milton y Carroll Petrie en Icahn Mount Sinai.

Como parte de la investigación, los científicos utilizaron la secuenciación de ARN pequeño de última generación para analizar rápidamente tejidos y fluidos humanos. Además, desarrollaron una prueba de biopsia líquida rentable y crearon herramientas para aislar EV diminutas de la sangre y la orina. Por último, idearon un proceso informático para identificar los nuevos tipos de ARN.

El descubrimiento de los EV-UGR es prometedor para el diagnóstico no invasivo no solo del cáncer de próstata, sino también de otras enfermedades. A continuación, los investigadores planean validar sus hallazgos mediante rigurosos ensayos clínicos aleatorios, que implicarán probar el nuevo enfoque a una escala más amplia para confirmar su eficacia.

«Este es un logro significativo y oportuno. El impacto potencial de esta investigación es enorme y promete un futuro en el que el diagnóstico de enfermedades como el cáncer de próstata se pueda realizar de forma rápida y menos invasiva. Este avance podría revolucionar la atención al reducir el tiempo y las molestias asociadas con los procedimientos de diagnóstico actuales, lo que podría conducir a una detección más temprana y a estrategias de tratamiento más efectivas, mejorando en última instancia los resultados y la calidad de vida de los pacientes», afirma Carlos Cordon-Cardo, coautor, profesor de patología Irene Heinz Given y John LaPorte Given.

19 agosto 2024|Fuente: Europa Press |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Este estudio, que publican en la revista STEM CELLS, demuestra cómo los exosomas, sacos de membrana celular que transportan proteínas e información genética entre las células del organismo, y macrófagos educados como exosomas (EEM), un tipo de glóbulo blanco que normalmente destruye microorganismos y elimina células muertas pero que también podría estimular la acción de otras células del sistema inmunológico, puede promover la curación de ligamentos y reducir las cicatrices.

El año pasado, el equipo responsable de este estudio, investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison (UW-Madison), publicó otro estudio (también publicado en STEM CELLS) que mostró cómo el tratamiento de un tendón de Aquiles con EEM reduce la inflamación y mejora la fuerza del tendón. Los EEM se generaron exponiendo macrófagos CD14 + a exosomas derivados de células del estroma mesenquimatoso (MSC).

«Nuestro estudio anterior se realizó en un modelo de ratón, explica Ray Vanderby, profesor de ortopedia y rehabilitación en UW-Madison autor de ambos estudios junto con Peiman Hematti, del Departamento de Medicina de UW-Madison. Si bien los resultados fueron superiores en comparación con el tratamiento con MSC, el beneficio funcional / mecánico de los exosomas no fue tan obvio como con los EEM. Esto nos llevó a los objetivos de nuestro estudio actual».

Primero, los investigadores querían reproducir los efectos curativos de los EEM en un modelo de roedor diferente: un ligamento colateral medial (LCM) de rata, que es un ligamento que corre a lo largo del borde de la rodilla. «Supusimos que el tratamiento con EEM reduciría la inflamación y aceleraría la curación del ligamento, de forma similar a nuestros resultados anteriores de tendones», señala el doctor Vanderby.

En segundo lugar, querían estudiar los efectos de la terapia de exosomas en las lesiones del LCM de las ratas, planteando la hipótesis de que los exosomas derivados de MSC también podrían mejorar la cicatrización de los ligamentos y reducir la formación de cicatrices.

Cuando llegaron los resultados, apoyaron la especulación del equipo de que los EEM, de hecho, mejoraron la función del LCM de las ratas y también redujeron la proporción de macrófagos M1 /M2. Los macrófagos M1 protegen contra bacterias y virus, mientras que los macrófagos M2 se enfocan en la cicatrización de heridas y reparación de tejidos.

Los exosomas también provocaron una respuesta biológica, más notablemente, un aumento de colágeno y una reducción de las cicatrices. «La capacidad de los exosomas para reducir la formación de cicatrices y regular al alza la expresión del tipo de colágeno se ha documentado en modelos de curación de tendones, pero hasta donde sabemos, este es el primer estudio que informa esto en los ligamentos», destaca el doctor Vanderby.

«Este estudio es un avance emocionante en el campo de los exosomas derivados de MSC , resalta el doctor Jan Nolta, editor en jefe de STEM CELLS, la demostración de este excelente grupo de que los macrófagos educados en exosomas pueden desempeñar un papel tan importante en tanto la curación de tendones como de ligamentos tiene un gran potencial para mejorar la trayectoria de curación de las lesiones deportivas humanas».

Los investigadores ahora se preguntan si, además de promover la curación en lesiones relacionadas con ligamentos y tendones, los EEM y exosomas podrían aplicarse a otras debilidades cicatriciales. De especial interés para este grupo es cómo podrían usarse para tratar una amplia gama de afecciones ortopédicas degenerativas y relacionadas con el deporte.

Sin embargo, los EEM y el exosoma también podrían investigarse en una amplia gama de otras aplicaciones, como el daño por radiación en la médula ósea, otra área de especial interés para el doctor Hematti, como médico de trasplantes de médula ósea.

«Los EEM y los exosomas tienen cada uno características atractivas como terapéuticas, apunta el doctor Hematti. Como terapia celular, los EEM no proliferarán ni se diferenciarán en tipos de células indeseables, lo que sigue siendo una preocupación para muchas terapias con células madre».

«Además, los EEM podrían generarse a partir de los propios monocitos del paciente utilizando exosomas disponibles en el mercado, lo que resulta en una y un proceso más fácil en comparación con las MSC autólogas, prosigue. Alternativamente, la terapia de exosomas podría ser una terapia libre de células, estable en almacenamiento para administrar componentes biológicamente activos».

«En conjunto, creemos que los resultados de nuestros estudios apoyan el uso de EEM y / o exosomas para mejorar la curación de los ligamentos mediante la modulación de la inflamación y la remodelación tisular», concluye el doctor Vanderby.

noviembre 05/2020 (Europa Press) -Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Con el objetivo de determinar la función de los microARNs producidos en el tejido adiposo y liberados en vesículas denominadas exosomas, los investigadores utilizaron un modelo en ratón en el que no se produce la enzima Dicer, molécula clave en la síntesis de microARNs, en los adipocitos.

Al comprometer la síntesis de microARNs en el tejido adiposo, el equipo observó  una disminución general en los niveles de microARNs de los exosomas presentes en el suero: la gran mayoría de los microARNs presentes en los exosomas mostraban una reducción de más de cuatro veces respecto a los ratones utilizados como control. Respecto a los microARNs que se no se encuentran en exosomas, los investigadores detectaron también una reducción, aunque no tan marcada como la de los exosomas.

Tanto el trasplante de tejido adiposo normal como el tratamiento con exosomas obtenidos de ratones  control permitió restaurar los niveles disminuidos de microARNs en los exosomas circulantes, por lo que los autores sugieren que los adipocitos son los principales productores de los microARNs encontrados en exosomas en circulación.

Por otra parte, el equipo encontró un resultado similar en pacientes con lipodistrofia, caracterizados por la pérdida de tejido adiposo, en los que los niveles de microARNs de los exosomas estaban reducidos.

A continuación el equipo planteó la cuestión de si los microARNs liberados por los adipocitos pueden actuar sobre otros tejidos. Para responder a esta pregunta, los investigadores analizaron la regulación de la expresión génica en hígado y observaron que al impedir la producción de microARNs en los adipocitos, se altera la expresión de genes como fgf21.

Si los microARNs producidos en el tejido adiposo pueden actuar en otros tejidos y regular el metabolismo del organismo, su utilización podría resultar una herramienta terapéutica para el tratamiento de ciertas enfermedades. Apoyando esta idea, el equipo observó que el trasplante de tejido adiposo, especialmente del tejido adiposo marrón, mejoraba la tolerancia a la glucosa y los niveles de insulina en los ratones tratados.

Investigaciones futuras deberán determinar si los microARNs producidos y liberados por los adipocitos pueden actuar sobre otros tejidos, así como su relación con diversas condiciones humanas. Los investigadores destacan que “puesto que los microARNs se producen en diferentes depósitos adiposos, sus niveles podrían cambiar en enfermedades en las que la masa de tejido graso se ve afectada como la obesidad, la lipodistrofia o en las que su función y distribución está comprometida, como la diabetes y el envejecimiento.”

Además, puesto que el tejido adiposo es de fácil acceso, los investigadores señalan que sería una buena diana para llevar a cabo terapia génica. “Podríamos tomar el tejido adiposo subcutáneo de un paciente con una aguja de biopsia, modificar las células para producir los microARNs que queremos, poner las células de nuevo en el paciente y esperar conseguir la regulación de los gen es que el paciente no está regulando,” señala Kahn, quien plantea que la aproximación podría utilizarse también en enfermedades no metabólicas como el cáncer de hígado.
marzo 26/2017 (revistageneticamedica.com)

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Adipose-derived circulating miRNAs regulate gene expression in other tissues. Nature. 2017 Feb 23;542(7642):450-455. doi: 10.1038/nature21365.

Los exosomas son pequeñas vesículas que secretan todas las células y que contienen proteínas y moléculas de ARN mensajero y microARN. En un principio se pensaba que solo funcionaban como almacenes de desechos celulares, pero en los últimos años se ha visto que podrían tener un papel importante como mensajeros entre las células del organismo, y muchos grupos centran su investigación en la función que podrían tener los exosomas en diversas enfermedades, como el cáncer.

El nuevo estudio muestra que los exosomas de las células tumorales de cáncer de mama (y también de otros tipos tumorales como ovario y endometrio) son diferentes en número y composición que los de las células sanas. Según Alberto Villanueva, jefe del grupo de investigación de quimiorresistencia y factores predictores de respuesta tumoral y medio ambiente estromal del ICO-Idibell, «los exosomas tumorales contienen determinadas proteínas (Dicer, TRBP y Ago2) capaces de procesar los microARN que pueden alterar las células de alrededor del tumor y transformarlas en tumorales».

August Vidal, patólogo del Servicio de Anatomía Patológica del Hospital Universitario de Bellvitge, ha explicado que «esta transformación tumorigénica depende de la proteína Dicer, que podría servir como marcador para detectar la presencia de células tumorales o como diana terapéutica».

Los investigadores han aislado los exosomas tanto de tumores y sangre de pacientes con cáncer de mama como de la sangre de ratones con tumores humanos crecidos tras su implantación en la mama de ratones.
«Este hallazgo -explica Villanueva- abre las puertas al desarrollo de nuevos biomarcadores y estrategias terapéuticas».
noviembre 14/2014 (Diario Médico)

Ubicada entre los vasos sanguíneos y el sistema nervioso central, la barrera impide el paso de sustancias tóxicas a ese órgano y al mismo tiempo permite el transporte de oxígeno y nutrientes.

Atravesarla siempre constituyó un desafío para la medicina. La investigación puede facilitar el desarrollo de fármacos contra enfermedades como el alzhéimer y el párkinson, explican los autores, académicos de la Universidad de Oxford.

En sus ensayos de la farmacología experimental en ratones, utilizaron los exosomas, caracterizados por los autores en su artículo como \»flota\» de pequeñísimos vehículos de transporte del organismo que se encargan de llevar materiales entre una célula y otra.

Como parte de los estudios, los investigadores fusionaron los exosomas con proteínas tomadas de un virus para adherirlos a los receptores de las neuronas, para que pudieran llegar hasta el cerebro, describen en su artículo. De esa manera lograron desactivar el gen BACE1, involucrado en el desarrollo del alzhéimer.

Para Susanne Sorensen, de la organización Alzheimer´s Society, la eficacia de este método en humanos constituye una vía en la búsqueda de medicamentos efectivos para pacientes con esa enfermedad neurodegerativa.
Londres, marzo 22/2011 (PL)

Para los lectores del dominio *sld.cu, tiene acceso al texto completo de este artículo a través de Hinari. Nature Biotechnology. Delivery of siRNA to the mouse brain by systemic injection of targeted exosomes. Publicado marzo 20/2011.