Bitki Kök Hücre Kaynaklı Eksozomlar – Nano boyutlu Organizmalar arası iletişim kesecikleri

Bitki Kaynaklı eksozomlar nedir, İnsan hücrelerine nasıl etki ederler?

Bitki eksozomları, yaklaşık 30-150 nm boyutlarında, nanolipid çift katmanlı bir zarla çevrili küresel partiküllerdir ve proteinler, lipidler ve nükleik asitler gibi çeşitli molekülleri taşıyarak hücreler arası iletişim ve molekül taşınım süreçlerinde temel bir fonksiyona sahiptir1,2. Bitkisel kaynaklı eksozomların proteinler ve sekonder metabolitler gibi biyoaktif molekülleri içermeleri, eksozomları kozmetik ve farmasötik alanlarda önemli bir araştırma konusu haline getirmiştir. Eksozomların potansiyelini anlamaya yönelik araştırmalar devam ederken, özellikle yeni nesil dizileme teknolojilerinin yaygınlaşmasıyla birlikte, bitkisel kaynaklı eksozomların içerdiği nükleik asit kompozisyonu detaylı bir şekilde ortaya konulmuştur. Bu çalışmalar sonucunda, bitkisel eksozomlar içerisinde özgün olarak tanımlanan mikroRNA’ları da içeren küçük RNA dizilerinin varlığı en dikkat çekici bulgulardan biri olarak öne çıkmıştır3-5. Araştırmalar sonucunda elde edilen kayda değer diğer bulgu ise, bitkisel kökenli eksozomların içerdiği miRNA’ların insan mesajcı RNA’sına (mRNA) bağlanarak insan hücrelerindeki gen ekspresyonunu modüle edebildiğinin gösterilmesidir6-12. Örneğin, ginseng kaynaklı eksozomların insan keratinosit hücrelerindeki gen ifadesini, bilhassa dermatolojik homeostaz ile ilgili genleri düzenleyici etkisini ortaya koymuştur. Söz konusu eksozomların, kutanöz yaşlanma süreciyle bağlantılı MMP12, MMP13 ve NOTCH3 genlerinin ifadesini azaltıcı etki gösterirken, dermal rejenerasyon ile ilişkili FGF12, HS3ST3A1 ve LOX genlerinin ifadesini arttırdığı tespit edilmiştir. Ayrıca, epidermis bariyeri ve hidrasyon mekanizmalarında rol oynayan VIM, ELOVL3 ve KRT1 genlerinin ifade seviyelerinde anlamlı bir artış gözlemlenmiştir13. Son zamanlarda yapılan bir diğer çalışmada, bitkisel kökenli eksozomal miRNA’ların memeli hücrelerindeki gen ekspresyonunu hedefleyebildiğini ve modüle edebildiğini göstermiştir. Söz konusu çalışmalarda, bitkisel eksozomlardan elde edilen miRNA’ların, kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin (BMSC) nöronal farklılaşmasını tetiklediği ve hem in vitro hem de in vivo koşullarda nörolojik fonksiyonların restorasyonunu sağladığı tespit edilmiştir6. Mevcut literatür bulgularının bütünü, bitkisel kökenli eksozomal miRNA’ların insan gen ifadesini modüle etmede kayda değer bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.

Bitki kök hücre kaynaklı Eksozomlar; ProliCell ® Teknolojisi

ACTV Biyoteknoloji olarak bitki kaynaklı eksozomların yüksek verimde ve sürdürülebilir eldesini sağlayan, ileri teknoloji metodları içeren ProliCell®’ teknolojisini geliştirdik.

UPatent başvurulu ProliCell® teknolojisi ile bitki kök hücreleri ve bu hücrelerin sentezlediği eksozomların etkilerini kullandık. Böylece bitki kullanımını minumuma düşürerek yüksek verimde ve içerikte eksozomlar üretebildik. Bitki kök hücresi kaynaklı eksozomlar hem kök hücrelere ait hücre yenileme aktivitesine sahip hem de içerdikleri küçük RNA’lar sayesinde insan deri hücrelerinde gen ifadelerini düzenleyici etkiler göstermektedir.

ProliCell® teknolojimiz ile bitki kök hücresi, eksozom ve küçük RNA’ların sinerjistik potansiyelinden yararlanan ProliCell® teknolojimiz ile geliştirilen ve farklı kozmetik problemlere yenilikçi ve etkin çözümler sunan 11 farklı aktif maddemizi inceleleyebilir ve projelerinizde nasıl kullanılabileceğinizi bizlerle danışabilirsiniz.

Referanslar

1. Dad, H. A., Gu, T. W., Zhu, A. Q., Huang, L. Q., & Peng, L. H. (2021). Plant exosome-like nanovesicles: emerging therapeutics and drug delivery nanoplatforms. Molecular Therapy, 29(1), 13-31.
2. Cao, M., Diao, N., Cai, X., Chen, X., Xiao, Y., Guo, C.,  & Zhang, X. (2023). Plant exosome nanovesicles (PENs): green delivery platforms. Materials horizons.
3. Teng, Y., Ren, Y. I., Sayed, M., Hu, X., Lei, C., Kumar, A., & Zhang, H. G. (2018). Plant-derived exosomal microRNAs shape the gut microbiota. Cell host & microbe, 24(5), 637-652.
4. Teng, Y., Xu, F., Zhang, X., Mu, J., Sayed, M., Hu, X., & Zhang, H. G. (2021). Plant-derived exosomal microRNAs inhibit lung inflammation induced by exosomes SARS-CoV-2 Nsp12. Molecular Therapy, 29(8), 2424-2440.
5. Xiao, J., Feng, S., Wang, X., Long, K., Luo, Y. I., Wang, Y., & Li, M. (2018). Identification of exosome-like nanoparticle-derived microRNAs from 11 edible fruits and vegetables. PeerJ, 6, e5186.
6. Xu, X. H., Yuan, T. J., Dad, H. A., Shi, M. Y., Huang, Y. Y., Jiang, Z. H., & Peng, L. H. (2021). Plant exosomes as novel nanoplatforms for microRNA transfer stimulate neural differentiation of stem cells in vitro and in vivo. Nano letters, 21(19), 8151-8159.
7. Teng, Y., Xu, F., Zhang, X., Mu, J., Sayed, M., Hu, X., & Zhang, H. G. (2021). Plant-derived exosomal microRNAs inhibit lung inflammation induced by exosomes SARS-CoV-2 Nsp12. Molecular Therapy, 29(8), 2424-2440.
8. Urzì, O., Gasparro, R., Ganji, N. R., Alessandro, R., & Raimondo, S. (2022). Plant-RNA in extracellular vesicles: the secret of cross-kingdom communication. Membranes, 12(4), 352.
9. Qiu, F. S., Wang, J. F., Guo, M. Y., Li, X. J., Shi, C. Y., Wu, F., & Yu, C. H. (2023). Rgl-exomiR-7972, a novel plant exosomal microRNA derived from fresh Rehmanniae Radix, ameliorated lipopolysaccharide-induced acute lung injury and gut dysbiosis. Biomedicine & Pharmacotherapy, 165, 115007.
10. Yan, L., Cao, Y., Hou, L., Luo, T., Li, M., Gao, S., & Zheng, L. (2024). Ginger exosome-like nanoparticle-derived miRNA therapeutics: A strategic inhibitor of intestinal inflammation. Journal of Advanced Research.
11. Kalarikkal, S. P., & Sundaram, G. M. (2021). Inter-kingdom regulation of human transcriptome by dietary microRNAs: Emerging bioactives from edible plants to treat human diseases?. Trends in Food Science & Technology, 118, 723-734.
12. Leng, Y., Yang, L., Pan, S., Zhan, L., & Yuan, F. (2024). Characterization of blueberry exosome-like nanoparticles and miRNAs with potential cross-kingdom human gene targets. Food Science and Human Wellness, 13(2), 869-878.
13. Cho, J. H., Hong, Y. D., Kim, D., Park, S. J., Kim, J. S., Kim, H. M., & Cho, J. S. (2022). Confirmation of plant-derived exosomes as bioactive substances for skin application through comparative analysis of keratinocyte transcriptome. Applied Biological Chemistry, 65(1), 8.