Ein vorläufiger Überblick über Exosomen und Liposomen in der klinischen Krebsforschung

Exosomen tragen molekulare Signaturen wie spezifische miRNAs, Proteine und Lipide, die auf das Vorhandensein von Krebs hinweisen können. Ihre Zugänglichkeit in Körperflüssigkeiten macht sie für die nicht-invasive Diagnostik wertvoll, insbesondere für die Früherkennung von Krebsarten wie Lungen-, Dickdarm- und Bauchspeicheldrüsenkrebs. Darüber hinaus ermöglicht die Analyse von Exosomen den Ärzten die Überwachung des Krankheitsverlaufs und des Ansprechens auf eine Therapie, indem sie Veränderungen ihres molekularen Inhalts im Laufe der Zeit verfolgen. So könnte beispielsweise ein Rückgang der onkogenen miRNAs auf ein positives Ansprechen auf eine Chemotherapie hindeuten. Sie bieten eine weniger invasive Alternative zu herkömmlichen Gewebebiopsien, denn sie spiegeln die genetische und proteomische Landschaft von Tumoren wider und geben Aufschluss über Mutationen, Resistenzmechanismen und das Vorhandensein von Krebsstammzellen.

Exosomen können verschiedene Therapeutika einkapseln, darunter Chemotherapeutika, siRNAs oder miRNAs, um Krebszellen direkt anzugreifen. Dieser Ansatz minimiert die nachteiligen Auswirkungen auf gesundes Gewebe, wie dies bei mit Doxorubicin beladenen Exosomen gezeigt wurde. Darüber hinaus dienen Exosomen als Gentherapievektoren und übertragen genetisches Material, das bestimmte Gene auf molekularer Ebene entweder ausschalten oder aktivieren kann. Sie können auch so konstruiert werden, dass sie die Immunreaktion gegen Tumore verstärken, indem sie Antigene oder immunmodulatorische Moleküle tragen, was sie zu potenziellen Kandidaten für Krebsimpfstoffe und Immuntherapie macht.

Die Untersuchung von Exosomen bietet wertvolle Einblicke in die Krebsdynamik, einschliesslich Metastasierung, Arzneimittelresistenz und Tumorheterogenität. Forscher haben herausgefunden, dass Exosomen die Übertragung von Molekülen erleichtern, die eine Resistenz bewirken, und so Aufschluss darüber geben, wie Krebserkrankungen eine Resistenz gegen Behandlungen entwickeln. Darüber hinaus zeigen Exosomen aus verschiedenen Tumorregionen oder von verschiedenen Patienten die Heterogenität von Tumoren auf und helfen so bei der Entwicklung gezielterer Behandlungsstrategien.

Trotz ihres Potenzials werfen Exosomen Sicherheitsbedenken auf, da von Tumoren stammende Exosomen onkogenes Material enthalten können, was ein sorgfältiges Engineering erfordert. Darüber hinaus bleibt die Skalierung auf eine Produktion in klinischer Qualität aufgrund der Variabilität der Exosomen-Isolierungs- und Beladungstechniken eine Herausforderung.