Aislamiento y caracterización celular de exosomas de plasma para su uso como biomarcadores de diagnóstico / Isolation and cellular characterization of exosomes from plasma for their use as diagnostic biomarkers / Purificação e caracterização celular de exossomos para seu uso como biomarcadores de diagnóstico

RESUMEN

Los exosomas son vesículas membranosas extracelulares esenciales en la comunicación intercelular a larga distancia, viajan en los fluidos corporales y entregan mensajes moleculares dirigidos a la mayoría de las células de todo el organismo. La liberación de mensajes vía exosomas ocurre en forma de ADN, ARN o proteínas; dicha liberación se ha asociado a diferentes condiciones fisiológicas normales y patológicas, como el cáncer. Por lo anterior, el aislamiento eficiente y caracterización celular de exosomas de plasma es clave para su uso como biomarcadores no invasivos de diversas enfermedades. En el presente estudio se purificaron exosomas a partir de muestras clínicas de plasmas de pacientes previamente diagnosticados con retinoblastoma y de individuos sanos como control. Los exosomas recuperados fueron caracterizados a nivel celular por microscopia electrónica de transmisión empleando una técnica de criogenia. Para demostrar la correcta purificación de exosomas se confirmó la presencia de las proteínas transmembranales CD63 y CD81 mediante immunoblot. Adicionalmente de los exosomas purificados, se identificaron ARNs pequeños no codificantes llamados microARNs. En general, se describe la purificación y caracterización celular de exosomas obtenidos de plasma humano para su potencial uso como biomarcadores.

ABSTRACT

Exosomes are small extracellular vesicles essential in intercellular communication; they act as vehicles of broad scope. They are travelling in body fluids and delivering molecular messages to cells in the organism. Messages released by exosomes like DNA, RNA and proteins are associated with different pathological conditions including cancer. Therefore, the efficient isolation and cellular characterization of exosomes from plasma is essential to use them as biomarkers in many diseases. Here, exosomes were purified from patients diagnosed with pediatric cancer and healthy individuals as control. The exosomes recovered were characterized using cryogenic transmission electron microscopy. Moreover, the presence of CD63 and CD81 transmembrane proteins was confirmed using Western blot. Besides, miRNAs presence was identified from exosomes. This work describes a complete technique to isolate and characterize exosomes from human plasma, recognizing their potential as biomarkers.

RESUMO

Os exossomos são vesículas membranosas extracelulares essenciais na comunicação intercelular de longa distância; eles viajam em fluidos corporais e entregam mensagens moleculares dirigidas à maioria das células de todo o organismo. A liberação de mensagens através dos exossomos ocorre em forma de DNA, RNA ou proteínas; essa liberação foi associada a diferentes condições fisiológicas normais e patológicas, tais como o câncer. Por tudo isso, o eficiente isolamento e caracterização celular de exossomos de plasma é chave para sua utilização como biomarcadores não invasivos de várias doenças. No presente estudo, exossomos foram purificados a partir de amostras clínicas de plasmas de pacientes que tinham sido diagnosticados previamente com retinoblastoma e de indivíduos saudáveis como controle. Os exossomos recuperados foram caracterizados a nível celular por microscopia eletrônica de transmissão usando uma técnica de criogenia. Para demonstrar a correta purificação dos exossomos, foi confirmada a presença de proteínas transmembranares CD63 e CD81 usando inmunoblot. Além dos exossomos purificados foram identificados ARNs não codificantes pequenos chamados microARNs. Em geral os métodos de purificação e caracterização celular de exossomos obtidos de plasma humano são descritos por seu potencial utilização como biomarcadores.