Trong các hệ thống sinh học, sự giao tiếp giữa các tế bào là rất quan trọng và nghiên cứu khoa học gần đây đã tập trung vào exosome, các túi ngoại bào nhỏ (EV) được giải phóng khỏi tế bào. Các exosome thường có đường kính từ 30 đến 150 nanomet. Những túi bọc màng này đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý ở sinh vật đa bào. Chúng không chỉ tham gia vào quá trình giao tiếp giữa các tế bào mà còn góp phần tái chế và quản lý chất thải. các quá trình như phản ứng miễn dịch.
Exosome chứa đầy các yếu tố sinh học của tế bào nguồn, bao gồm protein, lipid và axit nucleic, đồng thời có thể phản ánh trạng thái cũng như đặc điểm của tế bào gốc.
Nguồn gốc của exosome chủ yếu đến từ các nội bào muộn trong tế bào. Các túi hình thành bên trong các nội bào này được gọi là túi nội bào (ILV). Khi các nội bào muộn kết hợp với màng tế bào, các túi này sẽ được giải phóng vào khoang ngoại bào và trở thành các exosome. Exosome không chỉ được giải phóng trong điều kiện sinh lý mà còn tự sản sinh ra trong quá trình nuôi cấy tế bào.
Theo nghiên cứu gần đây, exosome rất giàu dấu ấn sinh học, bao gồm axit nucleic (như mRNA và miRNA) thúc đẩy quá trình tổng hợp protein và biểu hiện gen. Những phân tử này có thể đóng vai trò là dấu ấn sinh học chẩn đoán tiềm năng, đặc biệt là trong nghiên cứu các bệnh như ung thư, trong đó các exosome có thể phản ánh tình trạng của các tế bào khối u.
Với các dấu ấn sinh học khác nhau trong exosome, những exosome này ngày càng cho thấy nhiều tiềm năng hơn trong việc phát hiện bệnh và ứng dụng lâm sàng.
Kể từ khi được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1983, nghiên cứu về exosome đã dần cho thấy tầm quan trọng của chúng trong nhiều quá trình sinh học. Exosome không chỉ có thể "lấy" các thành phần cụ thể của tế bào ban đầu mà còn liên lạc giữa các tế bào theo những cách khác nhau, thúc đẩy nhiều cơ chế sinh học như phản ứng miễn dịch. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các exosome do tế bào khối u giải phóng có thể tăng cường khả năng di căn của chúng và có thể đóng một vai trò trong việc điều chỉnh môi trường vi mô.
Quá trình hình thành exosome rất phức tạp và bao gồm nhiều bước. Đầu tiên, các cấu trúc màng trong nội nhũ đảo ngược để tạo thành các túi ở lòng, sau đó chúng tiếp tục hợp nhất với nhau và giải phóng nội dung của chúng. Thông tin cụ thể trong exosome có thể xâm nhập vào các tế bào khác thông qua màng tế bào, từ đó điều chỉnh hiệu quả các chức năng của tế bào nhận.
Các nhà khoa học tin rằng RNA và protein trong exosome không chỉ là "hàng hóa" mà còn có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen và phản ứng sinh học của tế bào nhận.
Tính đặc biệt của exosome cũng thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu lâm sàng. Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng exosome không chỉ tồn tại ổn định trong chất lỏng cơ thể mà công nghệ chiết xuất exosome cũng tiếp tục phát triển với sự tiến bộ của công nghệ vi lỏng. Điều này làm cho quá trình chiết xuất exosome từ huyết tương và nước tiểu hiệu quả hơn và có thể đóng vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán sớm nhiều loại bệnh.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp về tính đặc hiệu và chức năng của exosome. Trong khi tiềm năng của exosome trong y sinh học ngày càng được công nhận, thì mức độ đặc hiệu của chúng ở các loại tế bào khác nhau vẫn còn là một điều bí ẩn. Ví dụ, các exosome có đảm bảo hoạt động sinh học của RNA hay chúng ảnh hưởng đến sự giao tiếp bên trong của các tế bào khác nhau như thế nào? Những câu hỏi này vẫn là trọng tâm của nghiên cứu hiện tại.
Tóm lại, exosome có chỗ cho sự phát triển trong giao tiếp giữa tế bào với tế bào, phát hiện các dấu hiệu bệnh và các liệu pháp tiềm năng. Với việc nghiên cứu sâu hơn trong tương lai, có lẽ chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về ý nghĩa sâu sắc hơn mà "sứ giả bí mật" của các tế bào này mang theo và phát triển các chiến lược chẩn đoán và điều trị hiệu quả hơn. Liệu chúng ta có thể thực sự nắm bắt được những bí ẩn sinh học đằng sau những sản phẩm tế bào nhỏ bé này không?