Wprowadzenie
Egzosomy, związane z błoną pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV) uwalniane przez komórki, stały się obiecującymi środkami terapeutycznymi w medycynie regeneracyjnej, dostarczaniu leków i diagnostyce. Ich wyjątkowa zdolność do przenoszenia bioaktywnych cząsteczek, takich jak białka, lipidy i kwasy nukleinowe, między komórkami wzbudziła duże zainteresowanie ich produkcją i zastosowaniami klinicznymi. Niniejszy artykuł zawiera kompleksowy przegląd technologii wykorzystywanych w produkcji egzosomów, wraz z kalendarium rozwoju technologicznego i omówieniem przepisów prawnych dotyczących medycznego i kosmetycznego wykorzystania egzosomów w różnych krajach.
Technologie produkcji egzosomów i oś czasu
Egzosomy zostały po raz pierwszy odkryte pod koniec lat 80-tych XX wieku, a ich rola w komunikacji międzykomórkowej jest coraz bardziej doceniana. Początkowe metody produkcji opierały się na ultrawirowaniu i separacji w gradiencie gęstości, które były czasochłonne, mało wydajne i podatne na zanieczyszczenia.
- Ultra-wirowanie (lata 1980-2000): Wczesne metody produkcji egzosomów opierały się na różnicowym ultrawirowaniu, w którym kondycjonowane pożywki do hodowli komórkowych poddawano kolejnym etapom wirowania w celu usunięcia komórek, zanieczyszczeń i dużych pęcherzyków. Pozostały supernatant był następnie poddawany ultrawirowaniu w celu usunięcia egzosomów. Metoda ta, choć prosta i niedroga, była pracochłonna, mało wydajna i podatna na zanieczyszczenia.
- Chromatografia wykluczania (SEC, 2000-obecnie): SEC oddziela egzosomy na podstawie ich wielkości, pozwalając na wyższą czystość i wydajność w porównaniu do ultrawirowania. Metoda ta polega na przepuszczeniu kondycjonowanej pożywki przez kolumnę wypełnioną porowatymi kulkami, gdzie większe pęcherzyki i zanieczyszczenia są zatrzymywane w kulkach, podczas gdy egzosomy eluują w przepływie.
- Wychwytywanie metodą immunopowinowactwa (2010-obecnie): Wychwytywanie metodą immunopowinowactwa wykorzystuje przeciwciała specyficzne dla markerów powierzchniowych egzosomów (np. CD9, CD63 i CD81) do izolacji egzosomów. Metoda ta oferuje wysoką specyficzność i czystość, ale może być ograniczona dostępnością i specyficznością przeciwciał.
- Mikroprzepływy (2010-obecnie): Urządzenia mikroprzepływowe umożliwiają szybką, bezznakową i wysokoprzepustową izolację egzosomów. Urządzenia te wykorzystują różne zasady, takie jak akustoforeza, deterministyczne przesunięcie boczne i dielektroforeza, do izolowania egzosomów na podstawie rozmiaru, gęstości lub właściwości elektrycznych.
Regulacje prawne dotyczące stosowania egzosomów
Status prawny egzosomów różni się w zależności od kraju, przy czym niektóre uznają je za leki, produkty biologiczne lub produkty lecznicze terapii zaawansowanej (ATMP), podczas gdy inne postrzegają je jako produkty pochodzenia komórkowego lub narzędzia badawcze.
- Stany Zjednoczone: Food and Drug Administration (FDA) nie zatwierdziła jeszcze żadnego produktu opartego na egzosomach do użytku medycznego. FDA wydała jednak wytyczne dotyczące produktów opartych na egzosomach, klasyfikując je jako produkty biologiczne lub leki, w zależności od ich przeznaczenia.
- Unia Europejska: Egzosomy podlegają unijnemu rozporządzeniu ATMP, wymagającemu obszernych danych przedklinicznych i klinicznych do zatwierdzenia. Europejska Agencja Leków (EMA) wydała wytyczne dotyczące produktów opartych na egzosomach, koncentrując się na jakości, bezpieczeństwie i skuteczności.
- Japonia: Japońska Agencja Farmaceutyków i Wyrobów Medycznych (PMDA) zatwierdziła niektóre produkty oparte na egzosomach do użytku kosmetycznego, podczas gdy inne są nadal poddawane przeglądowi pod kątem zastosowań medycznych.
- Korea Południowa: Południowokoreańskie Ministerstwo Żywności i Bezpieczeństwa Leków (MFDS) zatwierdziło produkty na bazie egzosomów do odmładzania skóry i gojenia ran.
Wnioski
Technologie produkcji egzosomów znacznie się rozwinęły, a nowe metody oferują wyższą wydajność, czystość i specyficzność. Krajobraz prawny dla produktów opartych na egzosomach pozostaje jednak złożony i rozdrobniony, z różnymi przepisami w różnych krajach. Ponieważ egzosomy nadal zyskują na popularności w medycynie i kosmetyce, niezwykle ważne jest, aby producenci i badacze byli na bieżąco z aktualizacjami przepisów i zapewniali zgodność, aby wprowadzać na rynek bezpieczne i skuteczne produkty oparte na egzosomach.