Mục lục
Hội thảo do Viện Mắt Quốc gia Hoa Kỳ (NEI) tổ chức đã tập trung vào việc đánh giá thực trạng, xác định những thách thức và nhu cầu trong nghiên cứu túi ngoại bào thị giác. Hội thảo quy tụ 20 chuyên gia từ nhiều lĩnh vực để thảo luận về sinh học EV (Extracellular Vesicles) và tiềm năng ứng dụng của EV trong chẩn đoán, điều trị bệnh lý thị giác.
Hội thảo này là một hoạt động trọng tâm nhằm thực hiện kế hoạch chiến lược "Tầm nhìn cho tương lai (2021-2025)" của NEI. Trong đó, xem nghiên cứu EV là ưu tiên trong lĩnh vực Y học tái tạo. Bài viết này trình bày những ý kiến từ hội thảo, nêu bật các cơ hội mới và tiềm năng của nghiên cứu túi ngoại bào thị giác trong việc cải thiện sức khỏe mắt. Đồng thời, giới thiệu giải pháp phân lập exosome hỗ trợ nghiên cứu túi ngoại bào thị giác.
Túi ngoại bào (Extracellular Vesicles - EV) là các hạt nano không đồng nhất được bao bọc bởi màng lipid. Bao gồm exosome, ectosome, microvesicle và apoptotic body. Chúng được giải phóng bởi tế bào, đóng vai trò trung gian trong giao tiếp giữa các tế bào, thông qua các thành phần đa dạng như RNA, DNA, protein và lipid. Túi ngoại bào thị giác được xem là dấu ấn sinh học tiềm năng và là phương pháp không dùng tế bào hỗ trợ y học tái tạo, đặc biệt triển vọng trong điều trị các bệnh lý về mắt. Tuy nhiên, khả năng chẩn đoán và điều trị của túi ngoại bào thị giác vẫn chưa được khai thác đầy đủ. Sự hiểu biết cơ bản về sinh học EV trong hệ thống thị giác vẫn đang ở giai đoạn sơ khai.
Mắt có những đặc điểm đặc biệt như kích thước nhỏ gọn, chức năng miễn dịch đặc thù với hàng rào máu mắt, có dịch sinh học riêng và khả năng tiếp cận để đưa thuốc tại chỗ. Nghiên cứu thị giác luôn đi đầu trong các tiến bộ công nghệ. Ví dụ như chụp cắt lớp quang học (OCT), liệu pháp gen và liệu pháp nội nhãn kháng yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (anti-VEGF). Do đó, lĩnh vực nghiên cứu thị giác có tiềm năng lớn để dẫn đầu các phát triển trong nghiên cứu túi ngoại bào thị giác, mở ra cơ hội đặc biệt cho việc khám phá và tiến bộ.
Viện Mắt Quốc gia Hoa Kỳ (NEI) đã đưa nghiên cứu túi ngoại bào (EV) trở thành ưu tiên hàng đầu trong lĩnh vực Y học Tái tạo, một trong bảy trọng tâm của kế hoạch chiến lược "Tầm nhìn cho tương lai (2021-2025)”.
Trong cuộc thảo luận, các nghiên cứu về túi ngoại bào thị giác được nhận thấy rằng đang tụt lại so với các lĩnh vực khác. Điều này được chứng minh qua số lượng bài báo và thử nghiệm lâm sàng.
Nước mắt là một dịch sinh học dễ tiếp cận, cung cấp thông tin sinh học quý giá liên quan đến nhiều bệnh lý mắt. Bao gồm bệnh khô mắt, viêm kết mạc giác mạc, hội chứng Sjögren, rối loạn tuyến Meibomian và bệnh ghép chống chủ (OGVHD). Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nước mắt chứa một lượng lớn các phân tử, bao gồm lipit, điện giải, protein, peptide và các chất chuyển hóa phân tử nhỏ. Chúng xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau như tuyến lệ, tuyến Meibomian, tế bào chén, tế bào biểu mô và thần kinh trên bề mặt mắt.
Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức trong việc nghiên cứu túi ngoại bào thị giác trong nước mắt và các dịch sinh học mắt khác như dịch thủy tinh và dịch tiền phòng. Những thách thức này bao gồm:
Để liệu pháp tế bào và gen đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và chất lượng cao, thì việc chuyển đổi sang vật liệu CD/AOF không còn là tùy chọn mà là điều cần thiết.
Bảng 1: Công cụ và phương pháp dùng để phân lập EVs (Xem thêm tại phụ lục)
Phương pháp | Hiệu suất | Độ tinh khiết | Thể tích tối ưu | Hoạt tính sinh học | Phân tích |
DUC | ++ | ++ | M - L | ++ | EM, NTA, WB, FC/dFC |
PEG | +++ | + | S - L | + | Yêu cầu phương pháp phân lập thứ 2 |
DGUC | + | +++ | M - L | ++ | EM, WB, NTA, MS, NGS, LA, FC/dFC |
IAC | ++ | ++/+++ | S | + | WB, MS, NGS, LA |
SEC | +/++ | ++ | S - M | +++ | EM, NTA, WB, MS, NGS, LA, FC/dFC |
TFF | ++ | ++ | L | +++ | EM, NTA, WB, MS, NGS, LAFC/dFC |
HiMEX | + | ++/+++ | S | + | N/A; kết hợp phân lập và phân tích |
EXODUS | +++ | +++ | S – M – L | +++ | EM, NTA, WB, FC |
Trong đó, hoạt tính sinh học bị ảnh hưởng bởi các phương pháp phân lập khác nhau do việc ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của màng exosome.
EXODUS Bio Inc sử dụng công nghệ tiên tiến để tách chiết exosome dựa trên hệ thống lọc nano màng kép, được tích hợp bằng dao động áp suất âm định kỳ (periodic negative pressure oscillation - NPO) và dao động điều hòa kép (double-coupled harmonic oscillations - HO). Các tạp chất trong mẫu, chẳng hạn như axit nucleic tự do và protein, có thể được loại bỏ nhanh chóng. Exosome được giữ lại bởi các lỗ nano, giúp tinh chế và làm giàu exosome
Tiềm năng chẩn đoán và điều trị của túi ngoại bào thị giác đã được nhấn mạnh nhờ các tiến bộ công nghệ và nghiên cứu đa lĩnh vực. EV từ tế bào gốc và các loại tế bào khác cho thấy đặc tính kháng viêm, tái tạo, bảo vệ thần kinh và hỗ trợ sự sống. Dựa vào kỹ thuật sinh học phân tử như chỉnh các marker bề mặt hay cho EVs mang thuốc, mở ra triển vọng mới cho liệu pháp điều trị các bệnh lý mắt.
Tuy nhiên, hiểu biết hạn chế về vai trò của túi ngoại bào thị giác trong bệnh lý mắt, cùng với các rào cản công nghệ như phân lập, đặc điểm hóa và theo dõi EV in vivo, cũng đang cản trở ứng dụng lâm sàng. Những khoảng trống này tạo cơ hội cho nghiên cứu cơ bản và công nghệ. Sự hội tụ giữa công nghệ EV và nghiên cứu thị giác mở ra tiềm năng đột phá, được thúc đẩy bởi sự hợp tác liên ngành giữa các nhà khoa học thuộc nhiều chuyên môn khác nhau.
Bài viết liên quan: “Giải pháp phân lập exosome cho nghiên cứu và y học tái tạo”
Bài viết liên quan: “EXODUS T-2800 & H-600 | Hệ thống phân lập exosome tự động”
📩 Liên hệ nhận tư vấn giải pháp phân lập exosome tự động:
Từ viết tắt các phương pháp phân tích tại bảng 1
DUC - differential ultracentrifugation (siêu ly tâm vi sai)
DGUC - density gradient ultracentrifugation (siêu ly tâm mật độ gradient)
EM - electron microscopy (kính hiển vi điện tử)
EXODUS - exosome detection via the ultrafast-isolation system (hệ thống lọc nano màng kép kết hợp dao động áp suất âm)
FC/dFC - (digital) Flow Cytometry (phân tích dòng chảy tế bào)
HiMEX - high-throughput magneto-electrochemical extracellular vesicles system (hệ thống túi ngoại bào từ hóa – điện hóa thông lượng cao)
IAC - immunoaffinity capture (liên kết ái lực miễn dịch)
LA - lipidomic analysis (phân tích lipidomic)
MS - mass spectrometry (sắc ký khối phổ)
NGS - next-generation sequencing (giải trình tự thế hệ mới)
NTA - nanoparticle tracking analysis (phân tích hạt kích thước nano)
PEG - polyethylene glycol precipitation (tủa polyethylene glycol)
SEC - size exclusion chromatography (sắc ký loại trừ kích thước)
TFF - tangential flow filtration (lọc tiếp tuyến)
WB - western blotting
.png)
