وزیکول‌های خارج‌سلولی و نقش آن‌ها در زیست‌پزشکی

وزیکول‌های خارج‌سلولی (EVs) نانوذراتی هستند که توسط سلول‌ها ترشح می‌شوند و در مایعات بدن مانند خون، بزاق و ادرار یافت می‌شوند. این وزیکول‌ها فاقد هسته و توانایی تکثیرند، اما به کمک غشای لیپیدی و محتوای زیستی ارزشمند خود—شامل پروتئین‌ها، RNAها و لیپیدها—به‌عنوان واسطه‌هایی برای ارتباط بین سلولی عمل می‌کنند. آن‌ها می‌توانند با انتقال اطلاعات مولکولی، عملکرد سلول‌های گیرنده را تغییر داده و وضعیت سلول‌های تولیدکننده را بازتاب دهند.

به سبب چنین ویژگی هایی، در سال‌های اخیر، EVها به یکی از پررونق‌ترین حوزه‌های پژوهشی در زیست‌پزشکی تبدیل شده‌اند. آن‌ها نه‌تنها به‌عنوان بیومارکرهای غیرتهاجمی برای تشخیص بیماری‌هایی مانند سرطان، بیماری‌های قلبی، نورودژنراتیو و عفونی کاربرد دارند، بلکه به‌عنوان ناقل‌های طبیعی برای داروها یا RNA های درمانی نیز شناخته می‌شوند. همچنین، EVهای مشتق از سلول‌های بنیادی با حفظ ویژگی‌های درمانی و کاهش خطرات ایمنی، در درمان‌های بازساختی نویدبخش‌اند.

 

 

 

تعریف وزیکول‌های خارج‌سلولی (EVs) و زیرگروه‌های آن‌ها بر اساس پروتکل‌ MISEV2023 انجمن بین‌المللی وزیکول‌های خارج‌سلولی  (ISEV)

انجمن بین‌المللی وزیکول‌های خارج‌سلولی (ISEV): انجمن بین‌المللی وزیکول‌های خارج‌سلولی(ISEV)، معتبرترین و پیشروترین نهاد علمی در زمینه پژوهش بر روی وزیکول‌های خارج‌سلولی است (isev.org) . این انجمن به‌طور منظم استانداردهای پژوهشی جدیدی منتشر می‌کند، از جمله MISEV2018 وMISEV2023، که راهنمایی‌های ارزشمندی برای محققان در این حوزه ارائه می‌دهند. علاوه بر این، این انجمن تلاش دارد تا یک زبان مشترک و معتبر برای پژوهشگران سراسر جهان فراهم آورد، به‌ویژه در زمینه نام‌گذاری وزیکول‌های خارج‌سلولی، طراحی پژوهش‌های تکرارپذیر و گزارش دقیق داده‌ها.

 

راهنمای استاندارد MISEV2023 برای نام‌گذاری وزیکول‌های خارج‌سلولی و ذرات مرتبط

بر اساس استانداردهای انجمن بین‌المللی وزیکول‌های خارج‌سلولی (ISEV) و مطابق با دستورالعمل‌هایMISEV2023، واژه‌ی “وزیکول‌های خارج‌سلولی (Extracellular Vesicles) یا EVs “ به ذراتی اطلاق می‌شود که از سلول‌ها رها می‌شوند، توسط یک دولایه‌ی لیپیدی احاطه شده‌اند، فاقد هسته‌ی عملکردی هستند و توانایی تکثیر مستقل ندارند. این تعریف همانند نسخه‌ی قبلی (MISEV2018)  حفظ شده، با این تفاوت که در MISEV2023 واژه‌ی “طبیعی” (در عباراتی مانند «به‌طور طبیعی آزاد شده») حذف شده است تا از برداشت‌های نادرست در مورد EVهای مهندسی‌شده یا تولیدشده در شرایط خاص کشت سلولی جلوگیری شود.

 ISEV استفاده از اصطلاح کلی ” EV ” را توصیه می‌کند و تأکید دارد که اصطلاحاتی مانند “اگزوزوم” و “اکتوزوم” تنها زمانی به‌کار روند که زیرگروه موردنظر به‌طور مشخص و با شواهد کافی شناسایی و جداسازی شده باشد، زیرا این واژه‌ها به مسیرهای خاصی از بیوژنز اشاره دارند که در حال حاضر اثبات آن‌ها در عمل دشوار است. همچنین، اصطلاحات عملیاتی مانند «کوچک» یا «بزرگ» برای توصیف گروه‌های مختلفEV –  که معمولاً بر پایه اندازه و با استفاده از روش‌هایی مانند فیلتراسیون یا اولتراسانتریفیوژ تفاضلی (dUC) جدا می‌شوند – باید به‌روشنی تعریف شوند.

ISEV هشدار می‌دهد که روش‌های جداسازی معمولاً منجر به جمعیت‌هایی با اندازه‌های هم‌پوشان می‌شوند و استفاده‌ی دقیق و شفاف از این واژه‌ها ضروری است. در ادامه، تعاریف اصطلاحات رایج و توصیه‌های ISEV برای استفاده‌ی مناسب از آن‌ها ارائه شده است.

 

وزیکول‌های خارج‌سلولی (Extracellular Vesicles – EVs):  
این ذرات از سلول‌ها آزاد می‌شوند، دارای پوششی از دو لایه‌ی چربی (لیپیدی) هستند و توانایی تکثیر مستقل ندارند. این اصطلاح یک اصطلاح عمومی است و استفاده از آن توسط ISEV توصیه می گردد.

 

ذرات خارج‌سلولی غیر وزیکولی (Non-vesicular Extracellular Particles – NVEPs):
این اصطلاح به مجموعه‌های چندمولکولی اطلاق می‌شود که از سلول‌ها آزاد می‌گردند اما فاقد غشای لیپیدی هستند. استفاده از این واژه نیز توصیه شده است.

 

ذرات خارج‌سلولی (Extracellular Particles – EPs):
این اصطلاح شامل تمام ذرات خارج از سلول می‌شود، چه وزیکولی (EVs) و چه غیر وزیکولی (NVEPs). استفاده از این واژه توصیه شده و برای دسته‌بندی کلی مناسب است.

 

وزیکول‌های مشابه EV
این‌ها ذراتی شبیه EV هستند که از طریق دستکاری مصنوعی مستقیم تولید می‌شوند. استفاده از این اصطلاح نسبت به عباراتی مانند “وزیکول‌های شبه اگزوزوم” ترجیح داده می‌شود، چرا که از فرض ویژگی‌های بیوژنز خاص پرهیز می‌کند.

وزیکول‌های مشتق از سلول به‌صورت مصنوعی (Artificial Cell-Derived Vesicles – ACDVs):
این نوع از وزیکول‌های مشابه EV در شرایط آزمایشگاهی و با القای تخریب سلولی، مانند روش اکستروژن، ایجاد می‌شوند. استفاده از این اصطلاح توسط ISEV توصیه شده است.

وزیکول‌های سنتتیک (Synthetic Vesicles – SVs):
این وزیکول‌های مشابه EV به‌صورت سنتتیک از ترکیبات مولکولی ساخته می‌شوند یا به‌صورت هیبرید (ترکیبی)، مثلاً از ادغام لیپوزوم‌ها با EV های طبیعی، تولید می‌گردند. این اصطلاح نیز در نام‌گذاری توصیه می‌شود.

وزیکول‌های کوچک (Small EVs):
این یک اصطلاح عملیاتی است و معمولاً به ذراتی با قطر کمتر از ۲۰۰ نانومتر اطلاق می‌شود. با این حال، اندازه‌گیری قطر به روش مشخصه‌یابی بستگی دارد. این واژه توصیه می‌شود، اما باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرد.

وزیکول‌های بزرگ (Large EVs):
این اصطلاح عملیاتی به ذراتی با قطر بیشتر از ۲۰۰ نانومتر اطلاق می‌شود. مشابه با small EVs ، اندازه به روش اندازه‌گیری بستگی دارد. استفاده از این اصطلاح نیز توصیه می‌شود، اما باید با احتیاط باشد.

سایر اصطلاحات عملیاتی:
این دسته شامل اصطلاحاتی است که بر اساس ویژگی‌های فیزیکی (مثل اندازه یا چگالی)، ترکیب بیوشیمیایی (مثلاً وجود مولکول خاص)، منشأ سلولی یا شرایط ایجاد EVها به کار می‌روند. این اصطلاحات نیز توصیه می‌شوند، اما لازم است با دقت به کار گرفته شوند تا از سوء برداشت علمی جلوگیری شود.

اگزوزوم (Exosome):
این اصطلاح به وزیکول‌هایی اشاره دارد که منشأشان از سیستم اندوزومی است. اگر منشأ سلولی به‌طور دقیق مشخص نباشد، استفاده از این اصطلاح مناسب نیست، زیرا احتمال بررسی مخلوطی از EVها وجود دارد. اگزوزوم‌ها معمولاً زیرمجموعه‌ای از       small EVs هستند و اندازه‌ای کمتر از ۲۰۰ نانومتر دارند. استفاده از این واژه تنها در صورت اثبات منشأ سلولی توصیه می‌شود.

اکتوزوم (Ectosome):
این واژه برای اشاره به وزیکول‌هایی با منشأ از غشای پلاسمایی استفاده می‌شود. در صورتی که منشأ سلولی قابل اثبات نباشد، بهتر است از کاربرد این اصطلاح پرهیز شود، چرا که ممکن است مجموعه‌ی وسیعی از EVها در حال بررسی باشند، نه فقط اکتوزوم‌ها.

میکرووزیکول (Microvesicle):
اصطلاحی است که به وزیکول‌هایی با منشأ غشای پلاسمایی اشاره دارد، اما در گذشته اغلب برای اشاره به وزیکول‌های بزرگ یا حتی همه‌ی EVها صرف‌نظر از منشأشان استفاده شده است. این کاربرد متناقض ممکن است باعث سردرگمی شود و به همین دلیل استفاده از این واژه توصیه نمی‌شود.

وزیکول‌های شبه اگزوزوم (Exosome-like vesicles):
از آنجایی که “اگزوزوم” به‌طور خاص به منشأ اندوزومی اشاره دارد، استفاده از این اصطلاح و اصطلاحات مشابه برای اشاره به EVهای مصنوعی یا سنتتیک توصیه نمی‌شود.

 

 

 

 

منابع:

Ciferri MC, Quarto R, Tasso R. Extracellular vesicles as biomarkers and therapeutic tools: from pre-clinical to clinical applications. Biology. 2021 Apr 23;10(5):359.

https://www.isev.org/

Welsh JA, Goberdhan DC, O’Driscoll L, Buzas EI, Blenkiron C, Bussolati B, Cai H, Di Vizio D, Driedonks TA, Erdbrügger U, Falcon‐Perez JM. Minimal information for studies of extracellular vesicles (MISEV2023): From basic to advanced approaches. Journal of extracellular vesicles. 2024 Feb;13(2):e12404.

Zhang Y, Lan M, Chen Y. Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles (MISEV): Ten-Year Evolution (2014–۲۰۲۳). Pharmaceutics. 2024 Oct 29;16(11):1394.

 

نگارنده: فاطمه السادات حقیقی، دانشجوی دکترای تخصصی پزشکی مولکولی