Desarrollo de Nuevas Terapias con microARNs en Vesículas Extracelulares procedentes de Células Madre Mesenquimales

Abstract

[Resumen] Las pequeñas vesículas extracelulares (sEVs) procedentes de células madre mesenquimales (MSCs) de cordón umbilical (hUC) han generado un gran interés en el campo de la nanomedicina. Estas vesículas están compuestas por una bicapa lipídica que encapsula diversas biomoléculas, como lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, como son los microARNs (miARNs), facilitando su transporte tanto localmente como a largas distancias, permitiendo la transferencia de su contenido entre células. Los miARNs son pequeñas moléculas de ARN no codificante que regulan la expresión génica a nivel post-transcripcional al unirse a secuencias del ARNm objetivo, que conduce a la degradación del ARNm o a la inhibición de su traducción. El miARN miR-30a-5p desempeña un papel importante en varios procesos fisiopatológicos asociados con la inflamación mediante la regulación de la expresión de diversos genes diana. En el contexto actual de desarrollo de nuevas terapias, surge la formulación de las sEVs capaces de transportar y liberar miARNs para modular la expresión génica celular y mitigar los efectos de la inflamación. Este trabajo se centró en el desarrollo de sEVs cargadas con miR-30a-5p, comparando diferentes metodologías de internalización como la sonicación, la electroporación y el reactivo comercial Exo-Fect. Los resultados obtenidos indican una carga eficiente del miARN al emplear dichos métodos, estableciendo que se ha conseguido formular una nanoplataforma activa para su potencial uso en nuevas terapias antiinflamatorias.

[Resumo] As pequenas vesículas extracelulares (sEVs) procedentes de células nai mesenquimais (MSCs) de cordón umbilical (hUC) xeraron un gran interese no campo da nanomedicina. Estas vesículas están compostas por unha bicapa lipídica que encapsula diversas biomoléculas, como lípidos, proteínas e ácidos nucleicos, como os microARNs (miARNs), facilitando o seu transporte tanto localmente como a longas distancias, permitindo a transferencia do seu contido entre células. Os miARNs son pequenas moléculas de ARN non codificante que regulan a expresión xénica a nivel post-transcricional ao unirse a secuencias do ARNm obxectivo, que conduce á degradación do ARNm ou á inhibición da súa tradución. O miARN miR-30a-5p desempeña un papel importante en varios procesos fisiopatolóxicos asociados coa inflamación mediante a regulación da expresión de diversos xenes diana. No contexto actual de desenvolvemento de novas terapias, xorde a formulación das sEVs capaces de transportar e liberar miARNs para modular a expresión xénica celular e mitigar os efectos da inflamación. Este traballo centrouse no desenvolvemento de sEVs cargadas con miR-30a-5p, comparando diferentes metodoloxías de internalización como a sonicación, a electroporación e o reactivo comercial Exo-Fect. Os resultados obtidos indican unha carga eficiente do miARN ao empregar tales métodos, establecendo que se conseguiu formular unha nanoplataforma activa para o seu potencial uso en novas terapias antiinflamatorias.

[Abstract] Small extracellular vesicles (sEVs) derived from umbilical cord mesenchymal stem cells (MSCs) have generated significant interest in the field of nanomedicine. These vesicles are composed of a lipid bilayer that encapsulates various biomolecules such as lipids, proteins, and nucleic acids, including microRNAs (miRNAs), facilitating their transport both locally and over long distances, enabling the transfer of their contents between cells. MiRNAs are small non-coding RNA molecules that regulate gene expression posttranscriptionally by binding to target mRNA sequences, leading to mRNA degradation or inhibition of translation. The miRNA miR-30a-5p plays an important role in several pathophysiological processes associated with inflammation by regulating the expression of various target genes. In the current context of developing new therapies, there is a growing interest in formulating sEVs capable of delivering and releasing miRNAs to modulate cellular gene expression and alleviate inflammatory effects. This study focused on the development of sEVs loaded with miR-30a-5p, comparing different internalization methods such as sonication, electroporation, and the commercial reagent Exo-Fect. The results obtained indicate efficient miRNA loading using these methods, establishing that an active nanoplatform has been formulated for its potential use in novel anti-inflammatory therapies.