Aislamiento de exosomas con nanopartículas de oro funcionalizadas obtenidos desde la línea celular B16F10

Abstract

Los exosomas son vesículas extracelulares de tamaño nanométrico involucradas en la comunicación celular. El desarrollo de “nanovehículos”, como los exosomas, es una innovadora estrategia para optimizar la entrega de fármacos a un determinado sitio de acción. Por otro lado, las nanopartículas de oro (AuNPs) son candidatos interesantes para su aplicación en biomedicina debido a sus múltiples propiedades fisicoquímicas que le permiten ser empleadas para terapia y diagnóstico. En estudios anteriores se ha observado que los exosomas provenientes de las células B16F10 presentan una acumulación preferente a nivel pulmonar. A partir de esto, estas nanovesículas podrían utilizarse para direccionar de manera selectiva compuestos bioactivos tales como las nanopartículas de oro (AuNPs). Por lo tanto, la hipótesis de este trabajo plantea que es posible aislar exosomas que contienen nanopartículas de oro funcionalizadas a partir del sobrenadante de la línea celular B16F10. Para llevar a cabo lo anterior, el objetivo de este trabajo fue desarrollar una estrategia para incorporar las AuNPs al interior de los exosomas, y con esto mejorar la entrega terapéutica de éstas. Para esto, se desarrollaron AuNPs conjugadas con ácido fólico o el péptido R7CLPFFD y luego éstas se incubaron con el cultivo celular de B16F10. Posteriormente, se aislaron las nanovesículas por dos métodos: ultracentrifugación y utilizando el kit comercial Exospin®. Ambas muestras obtenidas se caracterizaron por dynamic light scattering, potencial zeta, microscopía electrónica de transmisión y western blotting. Posteriormente, se evaluó la presencia de oro en las muestras de exosomas aislados a través de espectrofotometría UV-visible y activación neutrónica. Como resultado de la estrategia propuesta se obtuvieron exosomas que contienen nanopartículas de oro desde el sobrenadante de la línea celular B16F10. Finalmente, se espera que este nanosistema pueda ser utilizado para la entrega selectiva de principios activos hacia el pulmón

Exosomes are nanometric extracellular vesicles involved in cell communication. The development of “nanovehicles”, such as the exosomes, is an innovative strategy to optimize the drug delivery to specific action sites. On another hand, gold nanoparticles (AuNPs) are interesting candidate for biomedical applications due to its physicochemical properties that allow them to be used for therapy and diagnosis. Previous studies have shown that isolated exosomes from B16F10 cells are accumulated preferentially in the lungs. Consequently, this nanovesicles could be used for the selective delivery of bioactive compounds such as the gold nanoparticles (AuNPs). Therefore, the hypothesis of this work suggests that it is possible to isolate exosomes containing functionalized gold nanoparticles from the supernatant of the B16F10 cell line. From the above, the goal of this project was developed a strategy for the incorporation of gold nanoparticles (AuNPs) into exosomes that permitting improve the drug delivery of them. For this, we developed functionalized AuNPs with folic acid or R7CLPFFD peptide and later those AuNPs were incubated with B16F10 cell culture. Then, we isolated the nanovesicles by two methods: ultracentrifugation and using the Exospin® kit. Both samples were characterized by dynamic light scattering, zeta potential, transmission electronic microscopy and western blotting. Later, we evaluated the presence of gold in the isolated exosomes samples by UV-visible spectrophotometry and neutronic activation. As result of the proposed strategy, we isolated exosomes containing gold nanoparticles from the B16F10 culture supernatants. Finally, we expect that this nanosystem could be used for the selective delivery of active compounds to the lungs