Medizinisches Potential von extrazellulären Vesikeln

Der Sammelbegriff extrazelluläre Vesikel (EVs) umfasst alle vesikulären Strukturen, die von Zellen in den extrazellulären Raum freigesetzt werden und sich nicht replizieren können. Die bekanntesten Vertreter unter ihnen sind Exosomen, die mit einem Durchmesser von 40 bis 200 Nanometern zu den kleinen EVs zählen. Sie sind potente intrazelluläre Kommunikatoren und Mediatoren, wobei ihr Wirkungsort nicht in direkter Nachbarschaft sein muss, sondern auch weit entfernt im Körper gelegen sein kann. 

Einerseits erforschen wir EVs als Biomarker für die Erkennung und Überwachung von Therapien von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Da EVs in allen Körperflüssigkeiten des Menschen erfolgreich nachgewiesen werden konnten, sind Routineeingriffe wie das Sammeln von Urin mittels Katheter oder auch die Blutentnahme zügig im klinischen Alltag umsetzbar. In einem Projekt sammeln wir Plasma von unterschiedlichen Patientengruppen und identifizieren mittels Multi-OMICS-Ansatz mögliche Biomarker. 

Andererseits wollen wir das Potenzial von EVs als Therapie für Herz-Kreislauf-Erkrankungen evaluieren. Dafür isolieren wir die EVs von therapeutisch regenerativen Zellen, zum Beispiel mesenchymalen Stromazellen (MSCs). Diverse Methoden sind etabliert, um die Funktion der EVs zu untersuchen, inklusive eines Assays, um die extra- und intrazelluläre Lokalisation der EVs festzustellen und den Einfluss auf die Gefäßbildung zu untersuchen (Netzwerk Assay beispielhaft gezeigt in der Abbildung). 

Darüber hinaus untersuchen wir auch mögliche Nebeneffekte einer Gabe der EVs als Therapeutikum, wie zum Beispiel den Effekt von MSC-EVs auf Tumorzellen oder andere immunologisch relevante Szenarien. Insgesamt werden die Erkenntnisse zu einer Verbesserung von Diagnose, Management und Therapie von kardiovaskulären Patient:innen beitragen.