valutazione delle cellule mesenchimali cordonali e delle cellule epiteliali amniotiche nella produzione di vescicole extracellulari caricate con fenretinide

Abstract

Questa ricerca ha dimostrato che le MSCs e le hAECs possono essere caricate passivamente con la Fenretinide (4-HPR) per la produzione di EVs. La 4-HPR è un retinoide sintetico conosciuto per la sua attività antitumorale. In numerosi studi in vitro, ha mostrato di essere in grado di indure l’apoptosi e inibire la crescita di molte cellule tumorali, tra cui le cellule di NB. Sfortunatamente, questi risultati positivi non si riscontano in vivo a causa della bassa solubilità in acqua e dell’elevato effetto di primo passaggio, di conseguenza è stata evidenziata la necessità di sviluppare nuovi veicoli, come le MSC-EVs e le hAEC-EVs. Le due linee cellulari sono state trattate con concentrazioni crescenti di 4-HPR per consentire l’internalizzazione del farmaco nelle vescicole e valutare quale trattamento rappresentasse il più efficace. Le hAEC si sono dimostrate più resistenti al trattamento, mostrando sempre una vitalità maggiore rispetto alle MSCs a tutte le dosi di 4-HPR testate. Dopo l’isolamento, le EVs sono state ulteriormente caratterizzate per quanto riguarda la dimensione, il numero, l’effetto antiproliferativo e il loading del farmaco. Le dimensioni delle EVs sono tutte comprese nel range tra 55 e 223 nm, sebbene la dimensione della maggior parte delle particelle sia compresa tra 91 e 138 nm. Il numero di vescicole ottenute ha risentito della dose utilizzata durante la fase di loading soprattutto dopo esposizione a 60 μM 4-HPR. Infatti, a questa concentrazione si determina un calo netto della concentrazione di vescicole nella linea più sensibile, cioè le MSCs. La valutazione dell’attività antitumorale delle MSC-EVs e delle hAEC-EVs, sia cariche che scariche sulla linea cellulare di NB IMR-32 ha evidenziato che le hAECs sia cariche che scariche hanno esercitato quasi sempre un maggior effetto antiproliferativo rispetto alle MSC-EVs, i cui motivi dovranno essere oggetto di indagine in studi successivi.

This study demonstrated that MSCs and hAECs can be passively loaded with Fenretinide (4-HPR) for the production of EVs. 4-HPR is a synthetic retinoid known for its antitumor activity. In numerous in vitro studies, it has been shown to induce apoptosis and inhibit the growth of many cancer cell types, including NB cells. Unfortunately, these positive results are not observed in vivo due to its low water solubility and high first-pass metabolism. As a result, the need to develop new delivery vehicles, such as MSC-EVs and hAEC-EVs, has emerged. The two cell lines were treated with increasing concentrations of 4-HPR to allow the drug's internalization into the vesicles and to assess which treatment was most effective. hAECs proved to be more resistant to the treatment, consistently showing higher viability compared to MSCs at all tested 4-HPR concentrations. After isolation, the EVs were further characterized in terms of size, quantity, antiproliferative effect, and drug loading. The size of the EVs ranged between 55 and 223 nm, although the majority of particles measured between 91 and 138 nm. The number of vesicles obtained was affected by the dose used during the loading phase, especially after exposure to 60 μM 4-HPR. At this concentration, a marked decrease in vesicle concentration was observed in the more sensitive cell line, namely the MSCs. Evaluation of the antitumor activity of both loaded and unloaded MSC-EVs and hAEC-EVs on the NB IMR-32 cell line showed that hAEC-EVs—both loaded and unloaded—almost always exerted a greater antiproliferative effect than MSC-EVs, the reasons for which will need to be investigated in future studies.