Page 6 - Ärzteblatt Mecklenburg-Vorpommern, Mai 2026

WISSENSCHAFT UND FORSCHUNG

nen RNAs scheiterte bislang häufig daran, dass das Einschleu- ning-Mikroskopie und der hochauflösenden Super-Resolution-
sen der Moleküle in die Zellen (Transfektion) ineffizient und Mikroskopie untersucht. Ferner erfolgte eine quantitative Er-
zudem zellschädigend war. So führen chemisch-basierte Trans- fassung der RNA-Aufnahme mit Hilfe der Durchflusszytometrie.
fektionssysteme in diesem Zelltyp häufig zu ausgeprägter Zy-
totoxizität (8), während virale Vektoren zwar effizienter sind, Überprüfung der Transfektionseffizienz
jedoch mit erheblichen Sicherheits- und Zulassungsproblemen von ExoNephX
behaftet bleiben (9).
In den vergangenen Jahren rückten Exosomen zunehmend in Um zu untersuchen, ob diese neue Methode tatsächlich funkti-
den Fokus der Forschung. Diese natürlichen extrazellulären Ve- onelle Auswirkungen auf die Zellen hat, wurden gezielte siRNA-
sikel spielen bei der interzellulären Kommunikation im Körper vermittelte Knockdown Experimente mehrerer podozytärer
natürlicherweise eine große Rolle, da sie Proteine, Lipide sowie Proteine sowie die Überexpression einer spezifischen miRNA
RNAs zwischen Zellen transportieren können (10). In der Neph- durchgeführt. Veränderungen der Gen- und Proteinexpression
rologie standen Exosomen bislang vor allem als potenzielle di- wurden anschließend mittels RT-qPCR und Western-Blot Ana-
agnostische Biomarker im Fokus der Forschung, insbesondere lysen bestimmt. Parallel dazu wurden die Zellviabilität und
im Urin von Patienten mit glomerulären Erkrankungen (11-13). Morphologie analysiert, um potenzielle toxische Effekte auszu-
Ihr Potenzial als gezielte, schonende RNA-Transportsysteme schließen (Abb. 1) (14).
zur Modulation von Podozyten ist dagegen bislang kaum analy-
siert worden. Insbesondere die Frage, ob Exosomen gezielt und Ergebnisse
direkt mit definierten miRNAs oder siRNAs beladen und effizi-
ent in Podozyten eingeschleust werden können, blieb weitge- 1. Charakterisierung der Exosomen
hend unbeantwortet. Genau an dieser Stelle setzt das vorlie- Die isolierten Exosomen zeigten eine einheitliche Struktur mit
gende Forschungsprojekt an (14), das als ExoNephX die gezielte einer typischen Größe von etwa 20-80 nm. Elektronenmikros-
Beladung, den Transport und die funktionelle Wirkung von kopische Analysen ergaben keine Hinweise auf Aggregation
miRNAs und siRNAs in Podozyten mittels Exosomen unter- oder strukturelle Schädigungen der Exosomen nach der Bela-
sucht. dung mit RNA (Abb. 2A). Der Nachweis der Markerproteine CD9
und TSG101 bestätigte zudem, dass es sich um Exosomen han-
Die Isolierung und Beladung von Exosomen für delt. Gleichzeitig zeigte sich, dass die direkte Transfektion der
die ExoNephX Plattform Exosomen weder ihre Zusammensetzung noch die Menge der

Exosomen beeinträchtigt.
Um Exosomen zu gewinnen und anschließend mit der ge-
wünschten RNA zu beladen, wurde eine immortalisierte murine 2. Aufnahmeeffizienz und intrazelluläre Lokalisation der
Podozytenzellline verwendet, die unter standardisierten Bedin- mit ExoNephX transfizierten RNA
gungen kultiviert wurde. Diese Zellen geben kontinuierlich Exo- Ein zentrales Ergebnis der Studie war die außergewöhnlich
somen in das Zellkulturmedium ab, aus dem diese anschlie- hohe Effizienz der Aufnahme von RNA-beladenen Exosomen
ßend isoliert und aufgereinigt werden. Zur Beladung mit der durch kultivierte Podozyten. Bereits wenige Stunden nach der
gewünschten RNA wurden die isolierten Exosomen mittels ei- Inkubation ließ sich eine intensive Fluoreszenz der markierten
nes klassischen Verfahrens transfiziert. Die verwendeten siR- RNA in den Podozyten nachweisen. Mikroskopische Analysen
NAs beziehungsweise miRNAs waren fluoreszenzmarkiert, um zeigten eindeutig, dass das Fluoreszenzsignal nicht auf einer
die RNA-Fracht präzise verfolgen und kontrollieren zu können. Adhäsion der Exosomen an der Zelloberfläche der Podozyten
Die Charakterisierung der Exosomen erfolgte mittels Elektro- beruhte, sondern dass die Exosomen tatsächlich in die Zellen
nenmikroskopie sowie durch den Nachweis Exosomen-typi- aufgenommen worden waren (Abb. 2B). Innerhalb der Podozy-
scher Markerproteine wie CD9 und TSG101. Diese Analysen ten wurde keine Anhäufung der Fluoreszenz in den abbauen-
dienten dazu, sicherzustellen, dass es sich um intakte Exoso- den Kompartimenten der Zellen, den sogenannten Lysosomen,
men handelte und dass der Transfektionsprozess keine rele- gefunden.
vanten strukturellen Veränderungen verursachte. Für die Ana- Die quantitative Durchflusszytometrie bestätigte diese Befun-
lyse der erfolgreichen RNA-Aufnahme wurden verschiedene de und zeigte, dass über 96 % der behandelten Podozyten ein
Verfahren verwendet. Die intrazelluläre Lokalisation der fluo- positives Fluoreszenzsignal aufwiesen. Ergänzend belegte die
reszenzmarkierten RNAs wurde mittels konfokaler Laser-Scan- Imaging-Durchflusszytometrie, dass das Signal intrazellulär lo-

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