Exosome là gì? Ứng dụng của Exosome trong y học và thẩm mỹ

Exosome đã được phát hiện và đặt nền móng nghiên cứu từ vài chục năm về trước. Trong hai thập kỉ gần đây, thuật ngữ Exosome ngày càng phổ biến và được chú ý bởi những tiềm năng và vai trò quan trọng trong sự phát triển của y học. Vậy Exosome là gì? Cơ chế hoạt động của chúng như thế nào? Ứng dụng trong y học và thẩm mỹ ra sao? Hãy cùng Mescells tìm hiểu trong bài viết sau đây nhé.

1. Exosome là gì?

Exosome là những túi ngoại bào, được tiết ra từ các loại tế bào và phân bổ trong các dịch cơ thể như máu, nước bọt, nước tiểu, dịch não tủy… Mỗi phân tử Exosome có kích thước từ 40 – 150 nm (trung bình khoảng 100 nm), cấu tạo bên trong chứa các tín hiệu di truyền như DNA, RNA, miRNA (microRNA), protein và các yếu tố tăng trưởng, được bao bọc bởi lớp lipid kép và lớp protein bề mặt.

Đáp án cho câu hỏi Exosome là gì cho thấy thành phần này đóng vai trò quan trọng trong quá trình tương tác giữa các tế bào. Chúng có liên quan đến các phản ứng miễn dịch, khả năng gây bệnh của virus, thai kỳ, bệnh tim mạch, các bệnh liên quan đến hệ thần kinh trung ương và sự tiến triển của ung thư. (Theo National Library of Medicine, 2020)

Exosome không mang bản chất là tế bào sống, không tự phân chia, có thể được phân tách một cách an toàn, ít nguy cơ gây phản ứng miễn dịch, có thể biến đổi theo mục đích sử dụng, mục tiêu đích, có khả năng vận chuyển các loại hoạt chất hiệu quả hơn.

Exosome có cấu tạo di truyền khá phức tạp, chứa nhiều yếu tố tăng trưởng

2. Mối liên hệ giữa tế bào gốc và Exosome

Tế bào gốc, giống như mọi tế bào khác trong cơ thể, giải phóng Exosome để giao tiếp với nhau.

Có thể ví tế bào gốc như một nhà máy và Exosome là các sản phẩm chứa thông tin do nhà máy đó tạo ra. Các thành phần di truyền đa dạng của chất tiết tế bào gốc Exosome không chỉ phản ánh nguồn gốc của chúng mà còn đem lại các chức năng điều trị tiềm năng, tương tự như tế bào đã tiết ra chúng.

Chất tiết tế bào gốc Exosome mang lại nhiều lợi ích hơn so với tế bào gốc, đơn giản ở dạng dễ tiếp cận, không có khả năng gây ung thư, không độc tính khi truyền, bảo quản dễ dàng và có khả năng sinh miễn dịch. (Theo Springer Nature, 2024)

Tế bào gốc trung mô giải phóng ra Exosome, chứa chủ yếu là miRNA và các loại protein. Ngoài ra còn chứa cytokine và các nhân tố sinh trưởng. Vì là chất tiết của tế bào gốc trung mô nên MSC-Exosome được chứng minh an toàn, thậm chí có thể sử dụng trong điều trị bệnh ghép chống vật chủ (GvHD) trong cấy ghép.

Các Exsome có nguồn gốc từ MSC thực hiện các chức năng sinh học khác nhau bao gồm biệt hóa đa dòng, giải phóng cytokine, tăng sinh tế bào và điều hòa miễn dịch. Do đó các MSC-Exosome được giới khoa học đặc biệt quan tâm vì tiềm năng của chúng trong ứng dụng điều trị bệnh.

Exosome là gì? – Là chất tiết từ tế bào

3. Cơ chế hoạt động của Exosome

Trên bề mặt các tế bào luôn có các protein đảm nhận nhiệm vụ nhận tín hiệu từ môi trường ngoại bào và sau đó giải phóng Exosome. Exosome hoạt động như “người đưa thư” sinh học, di chuyển đến phần lớn các mô của cơ thể, vận chuyển và truyền tín hiệu từ tế bào mẹ đến tế bào đích.

Cơ chế hoạt động của Exosome bao gồm:

• Truyền trực tiếp qua liên kết màng: Exosome có thể gắn trực tiếp vào màng của tế bào đích thông qua các thụ thể bề mặt, từ đó kích hoạt các con đường tín hiệu bên trong tế bào.
• Hòa nhập vào tế bào: Exosome có thể hòa nhập với màng của tế bào đích, giải phóng toàn bộ các thành phần bên trong (như protein, lipit, axit nucleic) vào tế bào chất.
• Truyền vật chất di truyền: Đây là một trong những chức năng quan trọng nhất. Exosome chứa các phân tử RNA (như mRNA, microRNA, lncRNA) và DNA. Khi được tiếp nhận bởi tế bào đích, các vật chất di truyền này có thể thay đổi cách biểu hiện gen, từ đó điều chỉnh chức năng của tế bào, chẳng hạn như thúc đẩy sản xuất collagen, giảm viêm và sửa chữa tổn thương DNA.

Với kích thước siêu nhỏ chỉ bằng 1/1000 tế bào, các Exosome có thể dễ dàng len lỏi đến các tế bào gốc để phát ra tín hiệu, giúp “truyền tin” chính xác, nhanh chóng và “xa” nhất.

Cơ chế hoạt động của Exosome

4. Ứng dụng của Exosome trong y học và thẩm mỹ

Exosome có những khả năng đặc biệt, bao gồm tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền tín hiệu giữa các tế bào, vận chuyển các phân tử có hoạt tính sinh học và điều chỉnh phản ứng miễn dịch, khiến chúng trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn trong điều trị, chăm sóc y học và thẩm mỹ.

4.1. Ứng dụng của Exosome trong y học

Thúc đẩy quá trình lành thương, hỗ trợ điều trị các bệnh tự miễn, vết loét tiểu đường

Exosome tham gia điều chỉnh các quá trình sinh học cần thiết cho việc sửa chữa mô, tăng cường chữa lành các vết thương mãn tính. Các nghiên cứu của Hsu và cộng sự đã chứng minh rằng Exosome có nguồn gốc từ tế bào gốc mô mỡ có khả năng đẩy nhanh quá trình đóng vết loét do tiểu đường.

Bên cạnh đó, Exosome còn là chất điều biến viêm mạnh mẽ, có tiềm năng ứng dụng đáng kể trong điều trị các bệnh viêm nhiễm, các bệnh tự miễn, thúc đẩy quá trình lành thương nhanh chóng.

Suy giảm thoái hóa thần kinh

Exosome có thể thúc đẩy hoặc hạn chế sự kết tụ của các protein không gấp nếp và gấp bất thường trong não. Chúng có thể làm suy yếu sự hình thành oligomer thần kinh độc hại hoặc có thể mang chúng ra khỏi tế bào. Những nghiên cứu tương tự đã được thực hiện trong các bệnh lý khác như bệnh Parkinson (PD) và bệnh xơ cứng teo cơ một bên (ALS).

Làm chậm tiến triển ung thư

Exosome ảnh hưởng đến sự phát triển và di căn của khối u, hội chứng cận ung thư và tình trạng kháng thuốc. Vai trò của Exosome trong quá trình tiến triển của ung thư có thể thay đổi linh hoạt và đặc hiệu với từng loại ung thư, di truyền và giai đoạn. (Theo National Library of Medicine, 2020)

Tiềm năng của Exosome trong chẩn đoán và điều trị ung thư

Ngoài ra, Exosome cũng được nghiên cứu, ứng dụng hoặc tiến hành thử nghiệm lâm sàng cho các bệnh lý về chấn thương, thoái hóa xương, gan, tim mạch, miễn dịch….

4.2. Ứng dụng của Exosome trong thẩm mỹ

Trẻ hóa da

Exosome đã được chứng minh là có lợi trong chăm sóc da nhờ có thành phần giàu protein, lipid và nhiều phân tử khác giúp thúc đẩy quá trình chữa lành, cấp ẩm và bảo vệ da. ​​Các thành phần này góp phần tăng cường sản xuất collagen, giảm viêm và bảo vệ da khỏi các tác nhân có hại từ môi trường. Exosome thường có trong các loại kem bôi ngoài da, serum, mặt nạ… Trong một nghiên cứu khác của Kim và cộng sự, Exosome được tiết ra từ tế bào gốc trung mô từ máu cuống rốn có tác dụng trẻ hóa làn da. (Theo ScienceDirect, 2017)

Chống lão hóa

Exosome mang protein, lipid, RNA và các phân tử hoạt tính sinh học khác có thể điều chỉnh nhiều chức năng sinh học khác nhau và có khả năng đảo ngược hoặc làm chậm các thay đổi liên quan đến lão hóa ở da và các mô khác.  (Theo ScienceDirect, 2024)

Kích thích mọc tóc

Exosome có chứa một lượng lớn các yếu tố tăng trưởng. Khi tiếp xúc với các nang tóc, chúng sẽ nuôi dưỡng, phục hồi và kích thích các tế bào nang tóc tái tạo ra những sợi tóc mới. Liệu pháp Exosome là giải pháp lý tưởng cho những người có tóc mỏng, thưa và rụng nhiều.

Giảm tình trạng tăng sắc tố

Exosome có thể làm giảm tình trạng tăng sắc tố bằng cách ức chế sản xuất melanin. Exosome có nguồn gốc từ sừng mang miR-330-5p ức chế sản xuất melanin bằng cách nhắm mục tiêu vào TYR. Trong khi đó, Exosome có nguồn gốc từ tế bào gốc màng ối người chứa vật liệu di truyền miR-181a-5p và miR-199a lần lượt ức chế sản xuất melanin bằng cách giảm biểu hiện MITF.

Các ứng dụng của Exosome trong điều trị bệnh lý

Exosome mang lại những lợi ích điều trị tương tự như tế bào đã tiết ra chúng. Mặt khác, Exosome không phải là những phân tử sống nên việc sản xuất, bảo quản, vận chuyển và sử dụng chúng có thể giải quyết được phần nào những khó khăn mà liệu pháp tế bào đang gặp. Mescells mong rằng những thông tin trong bài đã giải đáp cho câu hỏi “Exosome là gì?”, giúp bạn đọc có thêm góc nhìn về công nghệ đầy hứa hẹn trong hành trình chăm sóc sức khỏe và nâng cao chất lượng cuộc sống của chúng ta.