Exosomes from Muse MSC Stem Cells, Derived from Placenta (Wharton’s Jelly) | 100 Billion

Was sind Exosomen?

Exosomen sind extrazelluläre Vesikel, die von Zellen gebildet werden und Nukleinsäuren, Proteine, Lipide und Metaboliten transportieren. Sie vermitteln sowohl die kurz- als auch die langfristige interzelluläre Kommunikation in Gesundheit und Krankheit und beeinflussen verschiedene Aspekte der Zellbiologie.

Exosomen sind membranumhüllte extrazelluläre Vesikel mit variierendem Durchmesser. Forschungen haben gezeigt, dass Exosomen von den meisten Zelltypen sezerniert werden, einschließlich Immunzellen (B-Zellen, T-Zellen, Mastzellen, dendritische Zellen), neuronalen Zellen, Epithelzellen, Endothelzellen, embryonalen Zellen, Krebszellen und mesenchymalen Stammzellen (MSCs).

Der Begriff „extrazelluläres Vesikel (EV)“ umfasst allgemein mehrere Arten von Vesikeln, einschließlich Exosomen, Mikrovesikeln und apoptotischen Körperchen. Der Begriff „Exosom“ bezieht sich jedoch speziell auf Vesikel, die innerhalb multivesikulärer Körper (MVBs) gebildet werden.

Exosomen tragen lebenswichtige Informationen und Makromoleküle von ihrer Ursprungszelle und spielen eine entscheidende Rolle in der interzellulären Kommunikation. Diese Makromoleküle umfassen verschiedene Proteine, Enzyme, Transkriptionsfaktoren, Lipide, extrazelluläre Matrixproteine, Rezeptoren und Nukleinsäuren.

Unser Fokus liegt auf der Herstellung einer pharmazeutischen Exosomenzubereitung in Arzneimittelqualität für die personalisierte Therapie, die den europäischen Vorschriften Verordnung Nr. 726/2004 und Richtlinie Nr. 2001/83/EG entspricht – Exosomen, die aus Muse-MSC-Stammzellen gewonnen werden.

Alle anderen Exosomen, die aus Blutzellen, anderen Zelltypen oder menschlichen Flüssigkeiten stammen, sind für die regenerative Medizin irrelevant und tragen nicht zum Prozess der Selbsterneuerung bei. Stattdessen liefern sie lediglich Labordaten über laufende biologische Prozesse im lebenden Organismus.

Patienten sollten sich für eine Behandlung mit Exosomen entscheiden, die aus Stammzellen stammen, anstatt für Exosomen unbekannter Herkunft, um eine tatsächliche therapeutische Wirkung zu erzielen.

Die Anwendung der Exosomentherapie wird von einem Arzt verschrieben und kann intravenös, intramuskulär oder subkutan verabreicht werden. Die Behandlungsziele und -protokolle werden nach Ermessen des behandelnden Arztes festgelegt.

Was ist das Stammzell-Sekretom?

In wissenschaftlichen Begriffen bezeichnet das Sekretom die Gesamtheit aller Substanzen, die von Stammzellen in die extrazelluläre Umgebung abgesondert werden. Dazu gehören Mikrovesikel, Exosomen, Proteine, Zytokine (zelluläre Botenstoffe), hormonähnliche Substanzen und immunmodulatorische Faktoren.

Moderne Forschung legt nahe, dass die in klinischen Studien beobachteten Wirkungen von Stammzellen nicht ausschließlich auf die Zellen selbst zurückzuführen sind, sondern auch auf die Vesikel, Proteinmoleküle und andere bioaktive Verbindungen wie Zytokine, die sie freisetzen. Diese in den extrazellulären Raum abgesonderten Substanzen werden gemeinsam als Sekretom bezeichnet, da der Prozess ihrer Freisetzung als Sekretion bekannt ist. Welche spezifischen Komponenten des Sekretoms jedoch tatsächlich die therapeutischen Effekte hervorrufen, ist größtenteils noch unbekannt.
Unsere Exosomen stammen aus Spender-abgeleiteten Muse-MSCs (mesenchymalen Stammzellen).

Exosomen mit einem Durchmesser von durchschnittlich 50–100 Nanometern sind eine Untergruppe der extrazellulären Vesikel (EVs). Die Biogenese der Exosomen beginnt in Endosomen, wo Wechselwirkungen mit anderen intrazellulären Vesikeln und Organellen ihre endgültige molekulare Zusammensetzung formen. Ihr vielfältiger Inhalt umfasst Nukleinsäuren, Proteine, Lipide, Aminosäuren und Metaboliten, die häufig ihren zellulären Ursprung widerspiegeln.

Aus mesenchymalen Stammzellen (MSCs) gewonnene Exosomen haben therapeutische Vorteile gezeigt, die mit einer Zelltherapie vergleichbar sind – insbesondere in regenerativen und neovaskularisierenden Prozessen sowie hinsichtlich ihrer anti-apoptotischen, anti-remodellierenden und entzündungshemmenden Wirkungen. Im Vergleich zu ihren Ursprungszellen bieten Exosomen mehrere Vorteile, darunter eine geringere Immunogenität und das Fehlen eines Tumorbildungsrisikos. In jüngster Zeit wurden neue Strategien entwickelt, um die Wirksamkeit und Stabilität exosomenbasierter Therapien zu verbessern. Dazu gehören die Vorkonditionierung von Exosomen vor der Transplantation, die Verwendung von aus MSCs gewonnenen Exosomenextrakten sowie der Einsatz von Exosomen als gezielte Arzneimittelträgersysteme.

Aus mesenchymalen Stammzellen (MSCs) gewonnene Exosomen zeigen immunmodulatorische und entzündungshemmende Wirkungen, die dazu beitragen, Gewebeschäden im Nervensystem zu verringern. Die immunmodulatorischen Effekte von MSC-Exosomen werden hauptsächlich der Interaktion von exosomalen miRNAs zugeschrieben. Diese Exosomen sind in der Lage, Makrophagen von den M0- und M1-Phänotypen in den M2-Phänotyp zu überführen, der mit Gewebereparatur und entzündungshemmenden Reaktionen assoziiert ist. Darüber hinaus steigern MSC-Exosomen die Sekretion von M2-assoziierten Zytokinen wie TGF-β und IL-10, während sie die Spiegel von M1-assoziierten Zytokinen wie IL-6, IL-12 und TNF-α senken.

In den letzten Jahrzehnten haben aus mesenchymalen Stammzellen gewonnene Exosomen (MSC-Exs) als therapeutisches Werkzeug in der regenerativen Medizin erheblich an Aufmerksamkeit gewonnen. Exosomen sind eine Art extrazellulärer Vesikel (EVs), die eine entscheidende Rolle in der Zell-zu-Zell-Kommunikation spielen – unter anderem bei Stressreaktionen, Alterungsprozessen, Angiogenese, Zell­differenzierung und Signalübertragung.

Zusammenfassend können MSC-Exosomen als intelligenter Wirkstoffträger dienen, indem sie exogene Chemikalien und Biomoleküle für die regenerative Medizin transportieren – selbst ohne den Einsatz von Stammzellen.

MSC-Exosomen bieten zahlreiche potenzielle therapeutische Vorteile im Vergleich zu synthetischen Nanopartikeln, Liposomen, einzelnen Molekülen und Zellen. Diese Vorteile ergeben sich aus ihren einzigartigen positiven Eigenschaften wie kleinerer Größe, geringerer Komplexität, dem Fehlen eines Zellkerns (was eine neoplastische Transformation verhindert), erhöhter Stabilität, einfacherer Herstellung, längerer Lagerfähigkeit und der Möglichkeit, mit Proteinen, kleinen Molekülen oder RNA zur Biomolekülabgabe beladen zu werden.

MSC-Exosomen können zudem so modifiziert werden, dass sie verschiedene Antikörper oder Oberflächenrezeptoren exprimieren, was den gezielten Transport therapeutischer Substanzen zu bestimmten Organen, Geweben und Zellen ermöglicht. Darüber hinaus können MSC-Exosomen mehrere Arten biologischer Moleküle aufnehmen, was ihnen erlaubt, gleichzeitig an verschiedenen therapeutischen Ansätzen mitzuwirken – etwas, das mit herkömmlichen kleinen Molekülen nicht möglich ist.

Aus diesem Grund untersuchen wir die aktuellen Fortschritte in den molekularen Mechanismen von Exosomen in der regenerativen Medizin und der Exosomenforschung sowie die potenziellen therapeutischen Anwendungen von Exosomen bei der Geweberegeneration nach Krankheitsverlauf, Verletzungen oder chronischen Erkrankungen.

Was ist eine Exosomen-Therapie?

Die Exosomen-Therapie beinhaltet den Einsatz von Exosomen – kleinen Vesikeln – zur intravenösen, intramuskulären oder subkutanen Verabreichung, zugelassen gemäß der Europäischen Verordnung Nr. 726/2004 und der Richtlinie Nr. 2001/83/EG.

Diese Exosomen enthalten eine Vielzahl von Biomolekülen, darunter Proteine, Nukleinsäuren und Lipide, die gezielt bestimmte Zellen ansprechen und eine gewünschte Reaktion auslösen können. Diese innovative medizinische Behandlung wird derzeit für verschiedene potenzielle Anwendungen erforscht.

Die Exosomen-Therapie erfreut sich wachsender Beliebtheit, und wir sind der einzige Anbieter innerhalb der Europäischen Union, der die Herstellung von Arzneimitteln zur personalisierten Behandlung gemäß der Europäischen Richtlinie Nr. 2001/83/EG speziell für einzelne Patienten anbietet.

Viele medizinische Fachkräfte sind der Ansicht, dass Exosomen ein therapeutisches Potenzial besitzen – basierend auf Forschungsergebnissen, die auf einen Zusammenhang zwischen den gesundheitlichen Vorteilen der mesenchymalen Stammzelltherapie (MSC) und Exosomen-basierten Behandlungen hinweisen.

Exosomen werden auf natürliche Weise von mesenchymalen Stammzellen freigesetzt, wobei MSCs die größte Menge an Exosomen unter allen Zelltypen im menschlichen Körper produzieren.

Potenzielle therapeutische Anwendungen: 

Stammzellen werden hinsichtlich ihres möglichen Einsatzes in einer Vielzahl medizinischer Behandlungen erforscht, insbesondere für die Reparatur und Regeneration geschädigter Gewebe und Organe. Exosomen hingegen werden als Transportsystem für therapeutische Moleküle untersucht, die gezielt bestimmte Zellen im Körper ansprechen sollen. Sie werden als potenzielle Behandlungsmöglichkeit für verschiedene Erkrankungen vorgeschlagen, darunter Autoimmunerkrankungen, neurodegenerative Störungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und viele andere.

Warum wächst das Interesse an der Exosomen-Therapie?

Einer Studie aus dem Jahr 2016 von James R. Edgar und Kollegen zufolge lässt sich das zunehmende Interesse an der Exosomen-Therapie auf mehrere Gründe zurückführen: 

Exosomen gelten als ein Mittel zur interzellulären Kommunikation und zur Übertragung von Makromolekülen und Signalen zwischen Zellen im menschlichen Körper.

Exosomen wird eine Rolle bei der Verteilung von Proteinen, Lipiden, mRNA, miRNA und DNA zugeschrieben.

Exosomen gelten als nützliche Wirkstoffträger, da sie aus zellulären Membranen bestehen und nicht aus synthetischen Polymeren. Daher könnten sie vom Empfängerorganismus ohne Nebenwirkungen toleriert werden.

Lagerung: Kurzfristig: 2–8 °C; Langfristig: –80 °C.