URINARY EXOSOMES: BIG QUESTIONS FOR SMALL VESICLES

Onderzoeken van de diverse stappen in de urinebewerking en -metingen die nodig zijn om exosomen in urine betrouwbaar te kunnen gebruiken bij het in kaart brengen van het ontstaan en de progressie van nierziekten. Uiteindelijk de toepassing van exosomen als niet-invasieve diagnostische methode in de klinische praktijk.

Exosomen zijn kleine blaasjes die door gezonde en zieke niercellen worden uitscheiden in de urine. Exosomen bevatten RNA (boodschappermoleculen voor de eiwitsynthese) en eiwitten van de oorspronkelijke niercellen, en lijken hiermee een nieuwe bron van biomarkers (signaalstoffen) in urine voor nierziekten. Tegelijkertijd is er behoefte aan de ontwikkeling van een niet-invasieve methode om de kans op nierziekten in een vroeger stadium in te kunnen schatten en nierschade beter te kunnen volgen.

Eerdere studies van de onderzoeksgroep hebben laten zien dat zieke niercellen exosomen met andere biomarkers uitscheiden dan gezonde niercellen. Exosomen zijn dus veelbelovend om verschillende nierspecifieke eiwitten te onderzoeken, maar verschillende technische vragen belemmeren daadwerkelijke vooruitgang. De hypothese is dat verbeteringen van de huidige methoden nodig zijn voordat exosomen daadwerkelijk te gebruiken zijn voor de diagnostiek van nierziekten.

Recent is een methode ontwikkeld om exosomen in de urine makkelijker en sneller te kunnen onderzoeken. Echter, deze methode isoleert behalve exosomen ook andere blaasjes. Daarnaast is het onduidelijk of er bij bepaalde aandoeningen meer RNA of eiwit per exosoom aanwezig is, of dat de hoeveelheid uitgescheiden exosomen groter is. Tenslotte is het onduidelijk of verslechtering van de nierfunctie leidt tot een verminderde uitscheiding van exosomen in de urine.

Vraagstelling:
1. Is het mogelijk om specifiek exosomen uit de urine te isoleren?
2. Hoe moeten urine exosomen worden gekwantificeerd?
3. Hoe beïnvloedt een verslechtering van nierfunctie de uitscheiding van urine exosomen?
4. Hoe kan de isolatie en analyse van urine exosomen gereed worden gemaakt voor klinische toepassing?

Met zowel een cross-sectionele als longitudinale onderzoeksopzet bleek dat het aantal exosomen in de urine betrouwbaar en simpel gecorrigeerd kan worden voor de hoeveelheid creatinine in de urine.

Verschillende technieken voor het tellen en analyseren van exosomen zijn getest, waaronder ook de nieuwe methode. Het is mogelijk om twee verschillende populaties van exosomen te selecteren, maar het is nog onmogelijk om selectief exosomen te isoleren. Het is nog steeds een mix van verschillende soorten blaasjes. EVQuant en nano tracking analyse (NTA) zijn beide excellente en reproduceerbare technieken voor het tellen van exosomen.

Omdat de nierfunctie correleert met de exosoomexcretie, vormen exosomen een goede biomarker. De onderzochte technieken konden aantonen dat mensen met een slechtere nierfunctie zowel na nefrectomie als progressieve chronische nierziekten minder exosomen uitplassen. Bovendien kon de NTA techniek worden toegepast om de reactie op thiazide diuretica (plasmedicatie) te voorspellen.

De resultaten van dit onderzoek laten zien dat biomarkers in exosomen op een betrouwbare en snelle manier beoordeeld kunnen worden. Daarmee komt toepassing van de nieuwe methoden in de patiëntenzorg een stuk dichterbij. Praktische toepassingen zijn het volgen van een (vroeg) ziekteproces zonder belastende testen, maar ook het opstellen van een persoonlijk behandelplan op basis van urine exosomen.

Soort: Patiëntenmateriaal; fundamenteel, klinisch, niet-toegepast
Onderwerp: Urine exosomen, biomarkers, optimalisatie van methode, nierfunctie