(Cancro-Immagine: membri del team di includono (prima fila da sinistra) Qi Liu, PhD, Robert Coffey, MD, Qin Zhang, PhD, e (ultima fila da sinistra) James Higginbotham, PhD; Dennis Jeppesen, PhD; e Jeffrey Franklin, PhD. (Foto di Erin O. Smith). Credito: Vanderbilt University Medical Center).
I ricercatori del Vanderbilt University Medical Center hanno scoperto una nanoparticella rilasciata dalle cellule, chiamata “supermero”, che contiene enzimi, proteine e RNA associati a più tumori, malattie cardiovascolari, morbo di Alzheimer e persino COVID-19 .
La scoperta, riportata il 9 dicembre 2021 in Nature Cell Biology, rappresenta un progresso significativo nella comprensione del ruolo svolto dalle vescicole extracellulari e dalle nanoparticelle nel trasmettere importanti “messaggi” chimici tra le cellule, sia in termini di salute che di malattia.
“Abbiamo identificato una serie di biomarcatori e bersagli terapeutici nel cancro e potenzialmente in una serie di altri stati patologici che sono carichi di questi supermeri”, ha affermato l’autore senior del documento, Robert Coffey, MD. “Quello che resta da fare ora è capire come vengono rilasciati quest supermeri”.
Coffey, ricercatore e Professore di medicina e biologia cellulare e dello sviluppo, è noto a livello internazionale per i suoi studi sul cancro del colon-retto. Il suo team sta attualmente esplorando se il rilevamento e il target di nanoparticelle specifiche per il cancro nel flusso sanguigno potrebbero portare a diagnosi precoci e a un trattamento più efficace.
Nel 2019 Dennis Jeppesen, PhD, un ex ricercatore nel laboratorio di Coffey che ora è un istruttore di ricerca in Medicina, ha utilizzato tecniche avanzate per isolare e analizzare piccole vescicole extracellulari racchiuse nella membrana chiamate “esosomi“.
Quell’anno, utilizzando l’ultracentrifugazione ad alta velocità, un altro dei colleghi di Coffey, Qin Zhang, PhD, ricercatore assistente Professore di medicina, ha ideato un metodo semplice per isolare una nanoparticella chiamata “esomere” che manca di un rivestimento superficiale.
Vedi anche:Sopprimere la diffusione del cancro
Nel presente studio, Zhang ha preso il “supernatante”, o fluido che rimane dopo che gli esomeri sono stati trasformati in una “pellet” e ha fatto girare il fluido più velocemente e più a lungo. Il risultato è stato un pellet di nanoparticelle isolato dal supernatante dello spin dell’esomere, che i ricercatori hanno chiamato supermeri. “Sono anche super interessanti”, ha scherzato Coffey, “perché contengono molti carichi che in precedenza si pensava fossero negli esosomi”.
“Per prima cosa, i supermeri trasportano la maggior parte dell’RNA extracellulare rilasciato dalle cellule e che si trova nel flusso sanguigno. Tra le altre proprietà funzionali, i supermeri derivati dal cancro possono “trasferire” la resistenza ai farmaci alle cellule tumorali, forse attraverso il carico di RNA che forniscono”, hanno riferito i ricercatori. “I supermeri sono importanti vettori di TGFBI, una proteina che nei tumori consolidati promuove la progressione del tumore. Il TGFBI potrebbe quindi essere un utile marker nelle biopsie liquide per i pazienti con cancro del colon-retto”, hanno osservato.
Portano anche ACE2, un recettore della superficie cellulare che svolge un ruolo nelle malattie cardiovascolari ed è l’obiettivo del virus COVID-19. Ciò solleva la possibilità che ACE2 trasportato dai supermeri possa fungere da “esca” per legare il virus e prevenire l’infezione.
Un altro carico potenzialmente importante è l’APP, la proteina precursore dell’amiloide-beta implicata nello sviluppo del morbo di Alzheimer. I supermeri possono attraversare la barriera ematoencefalica, suggerendo che la loro analisi potrebbe migliorare la diagnosi precoce o forse anche il trattamento mirato della malattia.
Immagine: membri del team di includono (prima fila da sinistra) Qi Liu, PhD, Robert Coffey, MD, Qin Zhang, PhD, e (ultima fila da sinistra) James Higginbotham, PhD; Dennis Jeppesen, PhD; e Jeffrey Franklin, PhD. (Foto di Erin O. Smith). Credito: Vanderbilt University Medical Center).
“L’identificazione di questa ricca pletora di molecole bioattive… solleva interrogativi interessanti sulla funzione dei supermeri e accresce l’interesse per il potenziale di queste particelle come biomarcatori per le malattie”, hanno osservato i ricercatori dell’Università di Notre Dame in una recensione pubblicata con l’articolo .
Riferimento: “I supermeri sono nanoparticelle extracellulari funzionali piene di biomarcatori della malattia e bersagli terapeutici” di Qin Zhang, Dennis K. Jeppesen, James N. Higginbotham, Ramona Graves-Deal, Vincent Q. Trinh, Marisol A. Ramirez, Yoojin Sohn, Abigail C Neininger, Nilay Taneja, Eliot T. McKinley, Hiroaki Niitsu, Zheng Cao, Rachel Evans, Sarah E. Glass, Kevin C. Ray, William H. Fissell, Salisha Hill, Kristie Lindsey Rose, Won Jae Huh, Mary Kay Washington, Gregory Daniel Ayers, Dylan T. Burnette, Shivani Sharma, Leonard H. Rome, Jeffrey L. Franklin, Youngmin A. Lee, Qi Liu e Robert J. Coffey, 9 dicembre 2021, Biologia cellulare della natura .
DOI: 10.1038/s41556-021-00805-8
Zhang, Jeppesen e James Higginbotham, PhD, istruttore di ricerca in Medicina, sono i primi autori dell’articolo.
Fonte: Nature Cell Biology
