Die opkomende navorsingsveld oor ekstrasellulêre vesikels (EV) in biologie, fisiologie en biotegnologie was weer die fokus van bespreking toe Suid-Afrikaanse navorsers onlangs vir die tweede maal sedert 2018 by die Universiteit Stellenbosch (US) byeengekom het om metodologiese uitdagings en die pad vorentoe te bespreek.
Die twee dag lange werkswinkel is van 22 tot 23 Februarie 2023 by STIAS aangebied deur prof. Kathy Myburgh, houer van die Suid-Afrikaanse navorsingsleerstoel in Integrerende Skeletale Spierfisiologie, Biologie en Biotegnologie, en die biotegnologiemaatksappy Synexa Life Sciences. Dit het onder meer aanbiedings van navorsers en nagraadse studente van die US, die Universiteit van KwaZulu-Natal (KZN), die Universiteit Kaapstad, Synexa Life Sciences, en die McMaster Universiteit in Kanada ingesluit.
Ekstrasellulêre vesikels, ook gedoop as die sel se “geheime boodskappers," is nanopartikels wat in hul miljoene deur alle selle in die liggaam geproduseer word. Maar terwyl wetenskaplikes aanvanklik gedink het dat die selle slegs hierdie meganisme gebruik om afvalprodukte bymekaar te maak en daarvan ontslae te raak, het dit nou duidelik geword dat die vesikels ook draers van “vrag," bestaande uit proteïen en waardevolle genetiese materiaal is wat belangrik is vir intersellulêre kommunikasie. Afhangende van 'n individu se fisiologiese toestand, kan die genetiese of proteïen vrag óf gesond wees, óf 'n aanduiding van siekte wees.
Volgens Prof. Myburgh strek die rolle wat ekstrasellulêre vesikels speel oor alle vertakkings van biologie, fisiologie en biotegnologie. Byvoorbeeld: aangesien daar letterlik miljoene ekstrasellulêre vesikels in 'n milliliter bloed aanwesig is, het hulle potensiële nut as biomerkers vir die aanwesigheid van siekte, veld gewen onder die biomediese gemeenskap en verwante biotegnologiebedryf. Dr Frank Kirstein, senior wetenskaplike by Synexa Life Sciences, het die rol van eksosome (baie klein ekstrasellulêre vesikels), in translasionele en kliniese navorsing bespreek. Tans word biomerkers tipies in serummonsters gemeet. Gegewe die feit dat die eksosome se vrag wat hul dra deur 'n dubbelle membraan omring word, word daar geredeneer dat potensiële biomerkers beskerm sal wees en dus 'n geloofwaardige ware beeld van die heersende toestand sal kan gee.
Gedurende die werkswinkel het Prof. Carola Niesler van UKZN die hoofseminaar gelewer. Sy het verduidelik hoe hulle die rolle van ekstrasellulêre vesikels in sellulêre landbou bekendgestel het, hoe hulle 'n rol speel in regenerasie deur 'n terapeuties voordelige vrag te dra, en hoe hulle gemanipuleer kan word vir geteikende terapeutiese aflewering.
Prof. Myburgh se navorsingsingsgroep fokus op die veld van regeneratiewe geneeskunde. Met ander woorde: om te verstaan hoe eksosome vrag by weefsel kan aflewer om herstel te bevorder en watter vrag 'n belangrike invloed op hierdie herstel kan hê. Maar alvorens ekstrasellulêre vesikels vir die aflewering van terapeutiese vrag ingespan kan word, moet navorsers eers verstaan hoe hulle onder laboratoriumtoestande deur selle opgeneem word. Een van Prof. Myburgh se MSc-studente, Kyle Hagemann, gebruik fluoressensiebeelding om hierdie proses in vitro te bestudeer. Hy het mioblaste (die embrioniese voorlopers van miosiete, wat spierselle is) gekies vir sy navorsingstudies.
Die oes, karakterisering, en moontlike manipulasie van hierdie nanogrootte partikels is ook uitdagend. Aangesien eksosome in die omgewing van 50-200 nanometer groot is, kan dit dalk nuttig wees om eerder nanoteenliggaampies te gebruik in hul karakterisering in plaas van die monoklonale-poliklonale teenliggaampies wat gewoonlik gebruik word om proteïene te identifiseer. Vir hierdie doel het Dr Peter Durcan, hoofwetenskapsbeampte van Afrobodies en 'n voormalige nadoktorale genoot in Prof. Myburgh se laboratorium, spesifieke nanoliggaampies ontwikkel deur die alpakka as gasheerspesie te gebruik.
Prof. Myburgh sê vordering op die teoretiese en translasionele aspekte van klein ekstrasellulêre vesikels in Suid-Afrika sal staatmaak op tegniese kapasiteit: “Die hoof doel van die byeenkoms was om inligting te deel, ook oor navorsing wat tans aan die gang is en tegniese prosesse wat in ons laboratoriums in Suid-Afrika geïmplementeer word sodat almal kan leer".
MSc-student Maia Rawlins, voorsitter van die plaaslike reëlingskomitee van hierdie geleentheid, sê die deel van hulpbronne sal die ontwikkeling van EV-navorsing in Suid-Afrika aanhelp.
Vir meer inligting oor hierdie ontwikkelende navorsingsveld, besoek die webwerf International Society for Extracellular Vesicles en die riglyndokument, 2018 Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles.
