Vesícula Extracelular
Término general para una partícula delimitada por membrana, liberada por una célula, que no puede reproducirse de manera independiente.
Biblioteca Científica CELLMEX
Pequeñas Vesículas Extracelulares
Las pequeñas vesículas extracelulares son partículas nanométricas delimitadas por membrana que son liberadas por las células. Transportan proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y otros componentes biológicos capaces de participar en la comunicación intercelular.
Definición Científica
¿Qué es exactamente una pequeña vesícula extracelular?
Las vesículas extracelulares son partículas delimitadas por una bicapa lipídica que las células liberan de forma natural hacia los tejidos, fluidos biológicos o medios de cultivo de laboratorio.
Pequeñas vesículas extracelulares, comúnmente abreviadas como sEVs, constituyen una categoría operacional de VE que generalmente se separa o describe de acuerdo con el pequeño tamaño de las partículas y características físicas relacionadas.
La denominación sEV no identifica un único tipo uniforme de vesícula. Una preparación de sEV puede contener vesículas formadas mediante más de una vía celular y puede incluir poblaciones asociadas a exosomas.
Pequeña Vesícula Extracelular
Una categoría operacional basada principalmente en propiedades físicas, intervalo de tamaño o condiciones de separación.
Exosoma
Una VE asociada con formación intraluminal dentro de compartimentos endosomales multivesiculares antes de su liberación extracelular.
Biología Vesicular
Las sEV participan en la comunicación de célula a célula
Sus propiedades biológicas reflejan la célula de origen, su estado fisiológico y el entorno en el que se produjeron las vesículas.
Membrana Lipídica
Una bicapa lipídica rodea la vesícula y protege sus componentes moleculares internos del entorno circundante.
- Fosfolípidos
- Colesterol
- Esfingolípidos
- Proteínas asociadas a membrana
Carga Molecular
Las preparaciones de sEV pueden contener diversas clases de material biológico.
- Proteínas de membrana y citosólicas
- ARN mensajero
- MicroARN y otros ARN no codificantes
- Lípidos y metabolitos
- Material asociado a ADN en algunas preparaciones
Interacción con Células Receptoras
Las sEV pueden interactuar con las células receptoras mediante varias vías no excluyentes.
- Unión a receptores de superficie celular
- Captación endocítica
- Interacción o fusión con la membrana
- Señalización endosomal
- Transferencia de carga molecular seleccionada
Respuesta Biológica
Las respuestas de las células receptoras pueden incluir cambios en la señalización, metabolismo, expresión génica o comportamiento funcional.
- Comunicación entre células inmunitarias
- Señalización inflamatoria
- Respuestas de células vasculares
- Respuestas al estrés celular
- Señalización de la homeostasis tisular
Producción de Laboratorio
Desde las células de origen hasta una preparación enriquecida en sEV
El producto resultante está influido por cada etapa del cultivo celular, recolección, separación, formulación y almacenamiento.
Calificación de las Células de Origen
Definir el tipo celular, origen tisular, donante, número de pase, identidad e historial de cultivo.
Cultivo Celular Controlado
Mantener las células bajo condiciones documentadas de medio, suplementos, oxígeno, densidad y ambiente.
Acondicionamiento y Recolección
Recolectar el medio de cultivo después de un periodo definido durante el cual las células liberan componentes solubles y vesiculares.
Clarificación
Eliminar células, residuos de gran tamaño y determinadas partículas mayores mediante centrifugación, filtración o procesos relacionados.
Separación y Enriquecimiento
Enriquecer las sEV mediante cromatografía de exclusión por tamaño, filtración, ultracentrifugación, separación por densidad o métodos combinados.
Concentración y Formulación
Preparar la concentración prevista de partículas, solución vehículo, recipiente y presentación final.
Almacenamiento
Definir la temperatura, duración del almacenamiento, límites de congelación-descongelación y condiciones de transporte.
Revisión de Calidad
Revisar la información sobre partículas, composición, contaminantes, microbiología, estabilidad y función.
Caracterización Científica
Ningún ensayo por sí solo define una preparación de sEV
La caracterización requiere métodos complementarios que examinen propiedades físicas, composición, contaminantes, seguridad y función biológica.
Tamaño y Concentración de Partículas
Los métodos de seguimiento de partículas, pulso resistivo u otros relacionados pueden estimar la distribución de tamaños y la concentración.
Morfología
La microscopía electrónica u otras técnicas de imagen comparables pueden demostrar estructuras vesiculares delimitadas por membrana.
Componentes Asociados a VE
El análisis de proteínas, lípidos o moléculas puede identificar componentes seleccionados asociados con preparaciones enriquecidas en VE.
Componentes No Vesiculares
Las pruebas deben considerar proteínas solubles, lipoproteínas, agregados y componentes residuales del medio de cultivo.
Calidad Microbiológica
Los parámetros relacionados con esterilidad, micoplasma, endotoxinas y controles del material de origen pueden ser relevantes para el uso previsto.
Evaluación Funcional
Los ensayos adecuados para su propósito deben medir una actividad definida relacionada con el mecanismo de acción propuesto.
Uso Médico Actual
Cómo se utilizan actualmente las sEV en medicina
Sus principales usos médicos permanecen dentro de la investigación, desarrollo de productos, ensayos clínicos e investigación diagnóstica, en lugar de constituir terapias rutinarias del estándar de atención.
Terapias en Investigación
Preparaciones definidas de sEV o VE se administran en estudios clínicos controlados para evaluar seguridad, dosis, factibilidad y eficacia preliminar.
Investigación de Biomarcadores
Las sEV de sangre, orina, saliva, líquido cefalorraquídeo y otras muestras se estudian como indicadores del estado de una enfermedad o de la respuesta al tratamiento.
Investigación sobre Administración Terapéutica
Las vesículas naturales o modificadas se investigan como sistemas de administración de ARN, proteínas y compuestos terapéuticos seleccionados.
Monitoreo de la Respuesta al Tratamiento
Los cambios en el número o la carga de VE pueden evaluarse como biomarcadores farmacodinámicos o de monitoreo de enfermedades.
Modelado de Tejidos y Enfermedades
Los estudios de laboratorio utilizan sEV para examinar la señalización entre células inmunitarias, vasculares, estromales, tumorales y células tisulares especializadas.
Desarrollo de Productos Regenerativos
Las sEV derivadas de MSC y de otros tipos celulares se están desarrollando como posibles plataformas biológicas libres de células.
Usos e Indicaciones
Principales áreas de investigación clínica
Estas categorías describen áreas activas de investigación. No constituyen una declaración de que la terapia con sEV esté aprobada, establecida o sea clínicamente eficaz para cada afección.
Medicina Pulmonar y Cuidados Críticos
Estudios clínicos han investigado preparaciones de VE derivadas de MSC en el síndrome de dificultad respiratoria aguda y lesiones pulmonares inflamatorias relacionadas.
Trastornos Neurológicos
La investigación incluye accidente cerebrovascular, neuroinflamación, neurodegeneración, lesión neural y administración a través de barreras biológicas especializadas.
Trastornos de Heridas y Piel
Los estudios examinan reparación epitelial, señalización de fibroblastos, respuestas vasculares y trastornos hereditarios de cicatrización.
Medicina Musculoesquelética
La investigación incluye osteoartritis, cartílago, tendón, hueso, músculo y entornos articulares inflamatorios.
Enfermedad Ocular
El desarrollo clínico temprano incluye preparaciones tópicas o locales basadas en vesículas para determinadas afecciones de la superficie ocular y de la retina.
Trastornos Inmunomediados
Los estudios examinan cómo las señales vesiculares influyen en macrófagos, linfocitos, células dendríticas y vías inflamatorias.
Enfermedad Cardiovascular
Los programas preclínicos y traslacionales examinan señalización vascular, lesión cardiaca, angiogénesis y supervivencia celular.
Lesión Renal y Hepática
La investigación evalúa vías inflamatorias, vasculares, antiapoptóticas y de soporte tisular en modelos de lesión de órganos.
Oncología
Las VE derivadas de tumores se investigan como biomarcadores y dianas terapéuticas, mientras que las VE modificadas se estudian como posibles sistemas de administración.
Consideraciones clínicas y regulatorias
Las pequeñas vesículas extracelulares, los exosomas, los exosomas purificados, el secretoma y el medio condicionado son materiales biológicos relacionados, pero distintos. Estos términos no deben utilizarse indistintamente.
La actividad de investigación en células cultivadas o animales no establece por sí sola la seguridad ni la eficacia en pacientes humanos.
La calidad del producto depende de las células de origen, condiciones de cultivo, métodos de separación, formulación, almacenamiento, dosis y vía de administración. No puede asumirse que las preparaciones producidas por distintos laboratorios sean equivalentes.
En la actualidad, las aplicaciones terapéuticas de las sEV continúan siendo predominantemente de investigación. Participar en un estudio clínico debidamente autorizado es diferente de adquirir un procedimiento comercial no verificado.
Los productos de sEV no deben presentarse como curas establecidas para enfermedades neurológicas, autoinmunes, cardiovasculares, pulmonares, metabólicas, ortopédicas u otras sin evidencia adecuada en seres humanos específica del producto y la autorización regulatoria aplicable.
El Enfoque CELLMEX
El origen, el proceso y la función deben definirse conjuntamente
Células de Origen Definidas
Deben documentarse el origen tisular, donante, identidad celular, número de pase e historial de cultivo.
Producción Controlada de Vesículas
El medio, periodo de acondicionamiento, densidad celular, condiciones ambientales y procedimientos de recolección deben estandarizarse.
Enriquecimiento Adecuado
Los métodos de separación deben corresponder a la población de partículas prevista, el requisito de pureza y la aplicación posterior.
Caracterización Integrada
Los datos de partículas, morfología, composición, contaminantes, estabilidad y función deben interpretarse de manera conjunta.
Referencias Científicas Seleccionadas
Biología, caracterización y desarrollo clínico de las sEV
Welsh JA, et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles: MISEV2023.
Journal of Extracellular Vesicles. 2024;13:e12404.
Ver publicaciónThéry C, et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018: MISEV2018.
Journal of Extracellular Vesicles. 2018;7(1):1535750.
Ver publicaciónvan Niel G, D'Angelo G, Raposo G. Shedding Light on the Cell Biology of Extracellular Vesicles.
Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2018;19:213–228.
Ver publicaciónYáñez-Mó M, et al. Biological properties of extracellular vesicles and their physiological functions.
Journal of Extracellular Vesicles. 2015;4:27066.
Ver publicaciónU.S. Food and Drug Administration. Consumer information concerning regenerative-medicine and exosome products.
Regulatory and patient-safety information.
Ver información de la FDAEuropean Medicines Agency. MSC-derived small extracellular vesicles loaded with siRNA for spinal-cord-injury development.
EU orphan designation EU/3/24/2990. Orphan designation does not constitute marketing authorisation.
Ver designación de la EMA
Información Científica
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