Een hartaanval of myocardinfarct is wereldwijd een van de belangrijkste doodsoorzaken. Hoewel moderne chirurgische technieken, diagnostiek en medicijnen de vroege overleving van deze gebeurtenissen aanzienlijk hebben verbeterd, worstelen veel patiënten met de langetermijneffecten van permanent beschadigd weefsel en blijft het 5-jaarssterftecijfer hoog. Nu hebben onderzoekers die rapporteren in ACS Nano een minimaal invasieve exosoomspray ontwikkeld die hielp bij het herstellen van rattenharten na een hartinfarct.
Wetenschappers hebben onderzoek gedaan naar het gebruik van stamceltherapie als een manier om weefsel te laten groeien na een hartaanval. Maar het rechtstreeks introduceren van stamcellen in het hart kan riskant zijn omdat ze een immuunrespons kunnen veroorzaken of ongecontroleerd kunnen groeien, wat resulteert in een tumor. Daarom hebben onderzoekers geprobeerd exosomen – membraangebonden zakjes met eiwitten, lipiden en nucleïnezuren die door stamcellen worden uitgescheiden – in het hart te injecteren, maar ze gaan vaak kapot voordat ze therapeutische effecten kunnen hebben.
Anderen hebben hartpatches of steigers ontwikkeld die ervoor zorgen dat geïmplanteerde exosomen langer meegaan, maar ze moeten meestal op het hart worden geplaatst tijdens open-borstchirurgie. Yafeng Zhou en collega’s wilden een exosoomoplossing ontwikkelen die via een kleine incisie op het hart kan worden gespoten, waardoor een grote operatie wordt vermeden.
De onderzoekers mengden exosomen uit mesenchymale stamcellen met fibrinogeen, een eiwit dat betrokken is bij de bloedstolling. Ze voegden deze oplossing toe aan een kleine spuit met dubbele loop die een afzonderlijke oplossing van een ander stollingseiwit, trombine genaamd, bevatte. Toen het team de oplossingen uit de spuit op het hart van een rat spoot via een kleine incisie in de borst, vermengden de vloeistoffen zich en vormden een exosoombevattende gel die aan het hart bleef plakken. Een mini-endoscoop, ingebracht via een tweede kleine incisie, leidde de spuitnaald. Bij ratten die onlangs een hartaanval hadden gehad, hield de exosoomspray langer aan, genas verwondingen beter en verhoogde de expressie van heilzame eiwitten meer dan hartgeïnjecteerde exosomen. Bij varkens veroorzaakte de spray minder ernstige immuunreacties en chirurgische stress dan open-borstchirurgie. De spray is een veelbelovende strategie om therapeutische exosomen te leveren voor hartherstel, zeggen de onderzoekers.