Implementation of a methodology for extracellular vesicle extraction from cell lines and human plasma
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Exosomes are vesicles with a diameter ranging from 30 to 100 nm whose synthesis is mediated by the endosomal system. The invagination of the cell membrane generates the early endosome, which matures into the late endosome and forms multivessel bodies (CMV), which fuse with the cell membrane to release the vesicles into the extracellular environment. These vesicles are composed of a bi-lipid membrane rich in cholesterol, ceramides, and phosphatidylserine (PS) residues. Inside they can store DNA, RNA, MicroRNAs, proteins, and lipids. Exosomes have a variety of functions in different settings ranging from molecule transport and cell-cell communication at the local or systemic level to immune regulation. Exosomes play a fundamental role in the tumor microenvironment by favoring communication between tumor cells or between these tumor cells and immune system cells, which is why exosome secretion is considered to be a mechanism by which the tumor favors its own development by transporting immune system modulating molecules such as HLA-G, oncoproteins and growth factors. Additionally, horizontal transfer of various types of RNA has also been described as giving greater aggressiveness to tumor cells. Considering the importance of exosomes in the development and progression of cancer, this project is proposed in order to generate in our laboratory, a methodology for the extraction and characterization of extracellular vesicles, with particular interest in exosomes, establishing the basis for the development of more robust research with these cellular structures and thus contribute to advancing the understanding of cancer biology.
Los exosomas son vesículas con un diámetro que oscila entre los 30 y 100nm cuya síntesis es mediada por el sistema endosomal. La invaginación de la membrana celular genera el endosoma temprano, que madura a endosoma tardío y forma cuerpos multivesiculares (CMV), los cuales se fusionan con la membrana celular para liberar las vesículas al ambiente extracelular. Estas vesículas están compuestas por una membrana bi-lipídica rica en colesterol, ceramidas, y residuos de fosfatidilserina (PS). En su interior pueden almacenar ADN, ARN, MicroARNs, proteínas y lípidos. Los exosomas tienen variedad de funciones en diferentes escenarios que abarcan desde el transporte de moléculas y la comunicación célula-célula a nivel local o sistémico, hasta la regulación inmunológica. Los exosomas juegan un papel fundamental en el microambiente tumoral, al favorecer la comunicación entre células tumorales o entre estas células tumorales y células del sistema inmune, razón por la que se considera que la secreción de exosomas es un mecanismo mediante el cual el tumor favorece su propio desarrollo al transportar moléculas moduladoras del sistema inmunológico tales como HLA-G, oncoproteínas y factores de crecimiento. Adicionalmente, también se ha descrito transferencia horizontal de diversos tipos de ARN que otorgan mayor agresividad a las células tumorales. Considerando la importancia de los exosomas en el desarrollo y progresión del cáncer, se plantea este proyecto con el objeto de generar en nuestro laboratorio, una metodología para la extracción y caracterización de vesículas extracelulares, con particular interés en exosomas, estableciendo las bases para el desarrollo de investigaciones más robustas con estas estructuras celulares y así contribuir al avance del entendimiento de la biología del cáncer.
